网络通信原理
网络通信的三要素
1、网络通信原理
1.互联网的本质就是一系列的网络协议
互联网协议：
互联网协议就相当于计算机之间的英语（用于所有的计算机之间的交流和沟通）
互联网协议的功能：
定义计算机如何接入Internet，以及接入Internet计算机通信的标准
2.OSI七层协议
互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层
每层运行常用的物理设备
4.tcp/ip五层模型
须知：1.在tcp/ip五层协议中，我们将应用层，表示层，会话层，合并成为应用层，从tcp/ip五层协议的角度来阐述每层协议其相应的功能，
其实，只要搞清楚每层的主要协议，就差不多理解了整个的互联网通信的原理
2.首先，我们需要了解，用户感知到的只是最上面一层的应用层
1.物理层：
功能：主要是基于电器特性发送的高低电压（电信号），高电压表示1，低电压表示0
2.数据链路层
数据链路层的由来：
只有单纯的0和1这种电信号不能完成数据的传送，比如：计算机无法读取你的二进制数到底表示的是多少，所以为了数据的准确读取，必须规定电信号是多少位一组，是
表示什么意思，在这种需求下，数据链路层应运而生
功能：
定义了电信号的分组方式
以太网协议（Ethernet）:
定义：
全国统一的电信号分组方式，称为以太网协议
以太网协议规定：
1.一组电信号构成一个数据包，叫做 ‘帧‘
2.每一个数据包也就是帧，包含两部分：head， data
head包含（固定为18字节）：
发送者源地址：8字节
接受者源地址：8字节
数据类型：8字节
data包含（最少46字节，最多1500字节）
结合head和data的长度，一个数据包（帧）的最小长度为64字节，最大长度为1518字节，如果是如果是超过最大的字节限制，就分片发送数据
mac地址：
定义：
mac地址就是相当于计算机的身份证号码，每个mac地址世界上唯一的
数据包中head中的源地址的由来：
Ethernet规定接入Internet的设备都必须有网卡 ，发送端和接收端的源地址就是网卡的地址（也就是mac地址）
mac地址：
每块网卡在出厂的时候都会被印上世界上为一个mac地址，mac地址是由48位二进制的数字组成的，但是经常以十二位十六进制的数字表示（mac地址的前六位是厂商的编
号，后六位是这块网卡的流水线编号）（使用cmd命令行，执行ifconfig /all 查询设备的mac地址）
广播：
在知道自己的mac地址和你想要发送的收件人的mac地址，利用广播的方式发送信息，广播的传送原理就是你发出的信息，会被所有在同一个局域网中的用户收到，他们打开消
息后验证是否是自己的消息，如果不是自己的消息就丢弃掉，最后直到收件人看到这个消息，所以广播的这种发送消息的方式是非常的不安全的（一台主机通过arp协议获取另
外一台主机的mac地址）
网络层
网络层的功能：
引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网，这套地址就是网络地址
网络层的由来：
有Ethernet。mac地址，和广播的发送方式，世界上的计算机就可以是实现彼此之间的通信了，我们知道世界范围的互联网是由一个小的彼此隔离的局域网组成，问题出现了
如果所有的通信都使用以太网的广播方式，就会导致一台机器发送的下次全世界都会收到，这就不但是效率低并且还存在着巨大的信息安全隐患
结论：
对于以上的问题，我们必须找到一种方式，来区分哪台计算机存在在那个局域网中，若是同一局域网中的设备进行数据交流，就是用广播的方式传送，若是不在同一局域网就
使用路由的方式进行信息的传送
ip协议：
1.规定网络地址的协议称为ip协议，他定义的地址为ip地址，广泛采用ipv4（v4版本），他规定网络地址由32位二进制数字组成
2，范围0.0.0.0 ~ 255.255.255.255
3.一个ip通常写成四段十进制数
ip地址分为两个部分：
1.网络部分：标识子网
2.主机部分：标识主机
注意：从一个ip地址的网络部分和主机部分都无法判断他处于哪个子网
2、网络通信的三要素
ip地址：
1、用来表示网络上一台独立的主机
2、ip地址是由网络地址和主机地址两部分组成的
3、特殊的ip地址：127.0.0.1（本地回环地址）表示本机，可用于简单的测试网卡是否有故障
端口号：
1.用于表示进程的逻辑地址，（最大的端口号为65535），不同的进程有不同的端口表示（网络通信的本质就是给某个进程传送信息）
传输协议：
1.通信的规则（常用的传输协议有tcp协议和udp协议）
tcp协议：主要是进行可靠的信息传输，保证他的可靠性的是三次握手协议，正是因为可靠性所以tcp协议的通信一般会效率比较低一些
udp协议：现在一般还是用的是udp协议，因为udp协议虽然不是很安全或者说是不是很可靠，但是他进行信息传输的速度很快
总结：所以说，我们知道网络通信的基本步骤是： 确定对端的ip地址——>确定对端应用进程的端口——>确定通信所用的通信协议
计算机网络通信考试
1.计算机网络是计算机技术和通信技术结合的产物
2.光纤的特点：
1.有较大的带块，通信容量大
2.传输速率高，能超过千兆位/s
3.传输衰减小，连接范围广
4.光纤不受外界电磁干扰，因而电磁绝缘性能好，适宜在电器干扰严重的环境中使用
5.光纤无串音干扰不易被窃听和截取数据，因而安全保保密性能好
3.根据网络的范围分类：广域网（wan），局域网（lan），城域网（man）
4.网络协议的三要素
1.语法：即数据和控制信息的结构或者说是格式
2.语义：定义数据格式总的每一个字段的含义
3.同步：收发双发或者是多方在收发时间和速度上严格匹配
5.基带传输是指基带信号不经过评率转换直接接在通信信道上传输，频带传输也叫做宽带传输是指将基带信号进行调制后再传输
6.在基带传输中，数字数据的编码方法：
1.非归零编码，
2，曼彻斯特，
3，差分曼彻斯特
9.数字调制技术：
1.振幅调制，
2，频率调制。
3，相位调制
相位调制中占用频率较窄，抗干扰性能好，在中高速系统的数据传输中应用的较多
10.信道复用技术：
1，频分多路复用技术,
2，时分多路复用技术
3，波分多路复用技术
11.单工通信，半双工通信，全双工通信：
1.单工通信：信道是单向信道（发送端和接收端的身份是固定的）
2.半双工通信：数据沿着两个方向传输（但是同一时刻只能沿着一个方向传送）
3.全双工通信：同时在两个通信设备间进行两个方向上的信息传输，因此两端可以是实现同时具有发送和接受数据的功能
12.数据交换技术：
1.电路交换
2.报文交换
3.分组交换
13.物理层特性:
1.电气特性：指明接口电缆各条线上的电压范围（电气特性）
2.功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压含义
3.机械特性：指明接口所用的接线器的形状和尺寸，引线数目和排列方式，固定和锁定装置
4.规程特性：指明对于不同功能的各种中可能的事件的出厂顺序
14，dte 数字终端设备：
指一般的终端或者是计算机，大中小，也可能是一台只能接受数据的打印机
dce 数字通信设备：
指的一般是调制解调器，复用器或者是数字设备
15.中继器：
连接网络线路的一种装置，常用于两个网络点之间物理信号的双向转发工作，扩大网络传输距离
16.集线器：
工作原理csma/cd载波倾听多路访问，冲突检测
17.链路层
链路层分为介质访问控制（mac）和逻辑链路控制（llc），流量控制方法解决控制发送方的速率
18,hdlc协议
高级数据链路控制---》面向比特的协议
19.ppp:
点到点的协议
20.交换机的工作原理：
在源端口与目标端口之间创建的一条临时的电路连接
21.将换季交换方式：
1.直通式，
2.存储转发，
3.碎片隔离
22.三层交换机的特点：
1.由硬件结合实现数据高速转发
2，简洁的路由软件由软件使路由简化
23.流量控制
流量控制是一种机制，本质是听过减少发送方的速度来解决发送方和接收方的速度
24.无论是slip，ppp都是数据链路协议
25，局域网的功能：
资源共享——》硬件资源共享
数据资源：
1.信息传输，
2.数据及文件，
3，电子邮件，
4，视频会议
26，vlan（虚拟局域网）：
1.减少移动和改变的代价
2.建立虚拟工作组
3.用户不受物理设备的限制
4.vlan对用户的应用的不产生影响
5.限制广播包
6.增强通信的安全性
7.增强的通信的安全性
8.增强网络的健壮性
27.无线局域网wlan
28，网络管理功能