計算機網路之基礎知識(一)
阿新 • • 發佈:2019-02-12
雲端計算的發展離不開網路的發展,沒有發達的網路就不能提供計算的實時性。當今網路發展越來越快,新技術也是層出不窮,面對複雜的技術世界,我覺得還是要把一些基礎的東西理清楚。
網路發展歷程
如果是單機版就沒有網路的必要,在計算機的世界裡面最初是沒有也沒必要存在網路。為了解決更多人使用計算機出現了批處理系統,批處理就是順序的一批一批的從磁帶中讀取任務並執行;後來就出現了分時系統,允許多個終端同時與計算機相連,允許多個使用者同時使用計算機,這時雖然有終端相連,但還並沒有組成計算機網路,直到20世紀70年代,個人計算機的發展,為了提高工作效率,人們才研究計算機通訊,在網路技術出現之前如果計算機如果想交換資料必須拷貝到磁碟,計算機間的通訊顯著提高了計算機的工作效率和可用性,人們不僅限於一臺計算機上面工作,而逐步實現了多臺計算機的分散式處理,90年代網際網路的普及讓網路真正的發展起來,世界上的任何人只要連線的網際網路上,便可以瀏覽網頁,以網際網路技術為中心的時代已經到來。
網路分層
首先解釋清楚一個概念是網路七層,協議分層就像計算機軟體中的模組化開發,這種設計可以將每個層級獨立使用,即使某些層級發生變化。
先從下往上大概說一下每層的設計:
- 物理層
負責 0、1位元流,通過電壓高低區分,物理的網線就是工作在物理層 - 資料鏈路層
互聯裝置之間傳輸和識別資料幀,將0、1轉化成資料幀,網絡卡和網絡卡驅動就是工作在這層,還有著名的二層交換機 - 網路層
將資料傳輸到目標地址,這一層主要負責定址和路由選擇,三層交換機和路由器工作在網路層 - 傳輸層
起著可靠傳輸的作用,只在通訊節點上進行處理,而無需在路由器上面處理。其中TCP和UDP協議被廣泛使用 - 會話層
負責建立和斷開通訊連線以及資料分割處理 - 表示層
裝置固有資料格式和網路資料格式之間轉化,如文字影象聲音等轉化為網路標準格式。 - 應用層
針對特定的應用協議,包括遠端登入、電子郵件、檔案傳輸等。
下面舉個例子闡述一下網路傳輸的過程:
傳送方從第7層、6層到第1層,從上到下按順序傳輸,而接收方從第1層、2層一直到7層,由下向上傳輸。譬如A要傳送郵件到B,應用層,郵件標明收件人為B和郵件內容,表示層做網路格式轉發,把郵件內容轉成標準網路格式,如UTF-8等,會話層定義網路傳輸方式,譬如建立一次連線傳送5封郵件還是建立5次連線傳送資訊,傳輸層的作用是通過確認機制保證資料不丟失,網路層就是負責把最終資料傳送到對端,在網路傳輸過程中,經過很多網路裝置,通過資料鏈路層和物理層將資料從一臺物理裝置傳輸到另一臺物理裝置,整個過程中,IP地址保持不變,源mac和目的mac不斷切換。
下圖展示了TCP網路封包的過程: