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1.1什么是网络
网络：计算机网络是一组计算机或网络设备通过有形的线缆或无形的媒介如无线，连接起来，按照一定的规则，进行通信的集合。 通信，是指人与人、人与物、物与物之间通过某种媒介和行为进行的信息传递与交流。 网络通信，是指终端设备之间通过计算机网络进行的通信。
网络的形成及规模：
交换机的作用： 提供更多的接口
路由器：选择最佳路径去往你的目的路
网络分类
- 按覆盖范围分
- 局域网：小范围网络；校园网、企业网
- 城域网：城市范围网络；
- 广域网：全国、全球网络；internet
1.2信息传递过程
虚拟的信息传递与真实的物品传递过程有许多相似之处 
ip地址： 家庭住址
mac: 电话号码（身份证号）
1.2.1数据通信方式
单播 --- 一对一，私聊
组播 --- 一对多，群聊
广播 --- 一对所有
1.3常见术语 网络相关的术语
- 1. 物理拓扑-----体现了设备之间的连接关系
- 2. 数据载荷（华为）:传递的实际信息
- 3. 报文(PDU--协议数据单元)
- 4. 数据头部的作用:区分应用程序、找到数据的接收者
- 5. 数据尾部的作用:确保数据是完整的
- 6. mac地址：设备全球唯一编号
- 7. ip地址：设备目前所在的位置逻辑上的地址
- 8. 网关:转发不同网段的数据(离PC最近的三层交换机或
- 者路由器)
第二章 osi七层与TCP\IP协议
1为什么分层
旧模型：专有产品，由一个厂商控制应用程序和嵌入的
软件
- 基于标准的模型：多厂商软件，分层方法
层次划分的必要性：
很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们运行完全不同的操作系统，但 T C P / I P 协议族允许它们互相进行 通信。这一点很让人感到吃惊，因为它的作用已远远超 出了起初的设想。 T C P / I P 起源于 6 0 年代末美国政府 资助的一个分组交换网络研究项目，到 9 0 年代已发展成 为计算机之间最常应用的组网形式。它是一个真正的开 放系统，因为协议族的定义及其多种实现可以不用花钱 或花很少的钱就可以公开地得到。它成为被称作 “ 全球互 联网 ” 或 “ 因特网 ( I n t e r n e t )” 的基础，该广域网（ WA N ）已包含超过 1 0 0 万台遍布世界各地的计算机。计算 机网络是由许多硬件、软件和协议交织起来的复杂系 统。由于网络设计十分复杂，如何设计、组织和实现计 算机网络是一个挑战，必须要采用科学有效的方法。
硬件没有统一标准，软件也没有统一标准 你单独一台计算机 只是一台普通的计算机
全球互联网，网络之间需要通信不同厂商之间的设备无法通信
统一的标准
iso
层次划分的方法
- 网络的每层应当具有相对独立的功能（便于排错）这个功能用不了 必然是你这层出了问题
- 梳理功能之间的关系，使上一个功能可以实现为另一个功能提供必要的服务，从而形成系统的层次结构，环环相扣（紧密联系）
- 为提高系统的工作效率，相同或相近的功能仅在一个
- 层次中实现，而且尽可能在较高的层次中实现
- 每一层只为相邻的上一层提供服务
层次划分的优点
- 各层之间相互独立，每一层只实现一种相对独立的功能，使问题复杂程度降低，利于针对解决问题
- 灵活性好，各层内部的操作不会影响其他层结构上可分割开，各层之间都可以采用最合适的技术
- 来实现易于实现和维护，因为整个系统已被分解成相对独立的子系统
- 能促进标准化工作，因为每一层的功能及其提供的服务都有了精确的说明
2七层模型
互联网的本质就是一系列的网络协议，这个协议就叫OSI协议（一系列协议），按照功能不同，分工不同，人为 的分为七层。实际上这个七层是不存在的。没有这七层 的概念，只是人为的划分而已。区分出来的目的只是让你明白哪一层是干什么用的。
| 应用层 | Application |
| 表示层 | Presentation |
| 会话层 | Session |
| 传输层 | Transport |
| 网络层 | Network |
| 数据链层 | Data Link |
| 物理层 | Physical |
七层划分为 ： 应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。OSI 模型 ----- 开放式系统互联参考模型 (ISO)--- 提升了各个 厂家的设备兼容性
- 应用层------ 网络服务与最终用户的一个接口（用户操 作） 接口：软件 你和计算机交互的
- 一个接口（比如微信，qq ，浏览器） 123 abc 指定各种的应用协议，人机交互窗口，把人的语言输 入到计算机中（qq聊天输入字符）
- 表示层------数据的表示、安全、压缩（人的语言翻译 成计算机）
- 将接收到的数据翻译成二进制数据，并指定数据的存
- 储格式、加密格式，解密 压缩 等等工作，
- 会话层------建立、管理、中止会话
- 是否 允许 建立会话连接，建立了不同操作系统的之 间的会话，通过一些协议去判断 符合 确定你的 两 个 软件 之间是否可以进行通信（两个微信之间进行 通信）
- 传输层------ 定义传输数据的协议端口号，以及流控和 差错校验
- 将上层数据分片并加上端口号封装成数据段，或通过 对报文头中的端口识别，实现网络中不同主机上的用 户进程之间的数据通信。
1 可靠传输---传递数据前必须事先建立连接，可靠性高，传输效率低------打电话（tcp）2 不可靠传输-----数据可以直接发送，传输效率高，可靠性低-----短信（udp）
netstat -an|findstr "22"
3找到和22端口有关的进程4 netstat -ano |findstr "51789"5 TCP 192.168.91.1:51789192.168.91.100:22 ESTABLISHED139806 tasklist |findstr 139807 XshellCore.exe 13980Console 1 32,440K
- 网络层------定义逻辑地址、实现不同网络之间的寻址，理论选择转发数据的最佳路径
- 将上层数据加上源和目的方的逻辑（IP）地址封装成 数据包，实现数据从源端到目的端的传输 （分拣员，分拣到底数据走哪条路更快）
- 数据链路层--------建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能（交换机 网卡）
- 将上层数据加上源和目的方的物理(MAC）地址封装 成数据帧，MAC地址是用来标识网卡的物理地址，建立数据链路;当发现数据错误时，可以重传数据帧。
- 物理层------建立、维护、断开物理连接
- 报文头部和上层数据信息都是由二进制数组成的，物理层将这些二进制数字组成的比特流转换成电信号在网络中传输。
tips:
网络层及以下的通信为点对点通信
传输层的通信为端到端通信
PDU: Protocol Data Unit,协议数据单元是指对等层次之
间传递的数据单位
- 物理层的 PDU是数据位 bit
- 数据链路层的 PDU是数据帧 frame
- 网络层的PDU是数据包 packet
- 传输层的 PDU是数据段 segment
- 其他更高层次的PDU是消息 message
应用层： 首先将数据分片（不可能将整个文件直接传输 过去文件过大等因素） 数据变成 bit 流
传输层： 接收上一层的分片数据，加入 tcp 头部地址 变 成数据段，（传输层功能）
网络层：接收数据段加入 ip 头部 变成 数据包
数据链路层： 接收数据包 加入 MAC 头部 变成 数据帧
物理层：接收数据帧，变成信号。
第三章 七层总结
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层次
模型
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作用
|
数据单元
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主
要
设
备
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物理层
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建立、维护、断开物理连接
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比特流
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网
卡
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数据链路 层
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进行硬件地址寻址，差错校验等功能
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数据帧
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交
换
机
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网络层
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进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择
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数据包
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路
由
器
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传输层
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定义传输数据的协议端口号，以及流量和差错校验
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数据段
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防
火
墙
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会话层
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建立、管理、中止会话
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message
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表示层
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数据的表示、压缩、格式化、加密
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message
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应用层
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网络服务与最终用户的一个接口
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message |
应用层、表示层、会话层为高三层，是 面向用户 的
网络层、数据链路层、物理层为低三层，是 面向硬件 的
网络层及以下的通信为点到点通信（主机与主机）
传输层的通信为端到端（端口到端口）
4 TCP/IP 参考模型
另外一个著名的模型是 TCP/IP 模型。 TCP/IP 是传输控
制协议 / 网际协议（ Transmission Control
Protocol/Internet Protocol ）的简称
TCP/IP （ Transmission Control Protocol/Internet
Protocol ，传输控制协议 / 网际协议）是指能够在多个不 同网络间实现信息传输的协议簇。 TCP/IP 协议不仅仅指 的是 TCP 和 IP 两个协议，而是指一个由 FTP 、 SMTP 、 TCP 、 UDP 、 IP 等协议构成的协议簇， 只是因为在 TCP/IP 协议中 TCP 协议和 IP 协议最具代表性，所以被称为 TCP/IP 协议。
- TCP/IP 4层模型（思科）
- TCP/IP 5层模型（华为）
OSI 参考模型与 TCP/IP 模型都采用了分层体系结构，将庞大而复杂的问题转化为着干个较小且易于处理的子问 题。不同的是 OSl 参考模型划分 7 层，分别是物理层、数 据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用 层，而 TCP/IP 参考模型最多划分了 5 个层次，分别是物理 层，数据链路层、网络层、传输层和应用层，将 OSI 参考 模型中的高三层合并为一层统称应用层。在层次结构
上，两者都采用了分层体系结构，但是 TCP/IP 参考模型比 OSI 参考模型更简化。
OSI 参考模型没有考虑任何一组特定的协议，因此 OSI更具有通用性。 而 TCP/IP 参考模型与 TCP/IP 协议簇吻 合得很好，虽然该模型不适用于其他任何协议栈， 但如 今的网络多以 TCP/IP 协议簇作为基础，这使得在分层设 计上没有过多考虑协议的 OSI 分层理念，所以没有广泛 地应用于实际工作中。相反，人们更多地应用 TCP/IP 分 层模型在 实际工作中分析问题、解决问题。
5 TCP/IP协议族的组成
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模型层
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协议 |
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物理层
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IEEE802.3 有线局域网（以太网）
IEEE802.11 无线局域网标准
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数据链
路层
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Point-to-Point Protocol
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网络层
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IP （ ICMP IGMP ARP RARP ）
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传输层
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TCP UDP
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应用层
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HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS
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物理层：
- IEEE802.3有线局域网（以太网）
- IEEE802.11无线局域网标准
数据链路层：
- 点对点协议（Point-to-Point Protocol） PPP协议是 目前广域网上应用最广泛的协议之一，它的优点在于 简单、具备用户验证能力、可以解决IP分配等。
-
单播 一对一组播 一对对多广播 一对所有
网络层：
IP协议：（Internet Protocol，网际协议），而 IP 又由四个支撑协议 组成：
- ARP（地址解析协议）： 是将IP地址转换成物理 mac地址 的协议
- RARP（逆地址解析协议）： 是根据物理mac地址转 换成IP地址的协议
- ICMP（网际控制报文协议）：ping 网络连通性检测检测网络连通性
- IGMP（网际组管理协议）：一个组播协议，该协议 运行在主机和组播路由器之间
传输层：
- TCP ：传输控制协议 可靠协议 （安全性高，速度慢）
- UDP：用户数据报协议 不可靠协议（安全性不高，速度快）
应用层：
- HTTP（超文本传输协议）：是一个简单的请求-响应 协议，现在主要的场景是web服务，就是网页的传输，默认使用tcp的80端口 http
- HTTPs：是以安全为目标的 HTTP 通道，在HTTP的基
- 础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性，默认使用tcp的443端口 当当买书，
- FTP文件传输协议：FTP（ File Transfer Protocol）
- 提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限，默认使用tcp的20，21端口
- TFTP简单文件传输协议：是一个小而易于实现的文件传送协议，TFTP只支持文件传输，不支持交互，没有 庞大的命令集。也没有目录列表功能，以及不能对用 户进行身份鉴别，默认使用udp的69端口 SMTP简单邮件传输协议：一组用于从源地址到目的 地址传送邮件的规则，并且控制信件的中转方式，用 于邮件的发送，默认使用tcp的25端口 POP3邮局协议版本3：用于邮件的接收，默认使用 tcp的110端口
- telnet远程登陆协议：一种字符模式的终端服务，可 以使用户通过网络进入远程主机或网络设备，然后对 远程主机或设备进行操作，默认使用tcp的23端口 ssh安全的远程登陆协议，默认使用tcp的22端口ssh
- DNS 域名解析系统：将域名和IP地址相互映射，默认 使用tcp和udp的53端口 www.baidu.com ip地址dns udp tcp 程序 进程： 运行中的程序0-65535
- DHCP（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协 议。指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登 录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子 网掩码，默认使用udp的67和68端口。分配ip地址。
单工，半双工和全双工有何区别和联系
1. 单工数据传输只支持数据在一个方向上传输；在同一时间只有一方能接受或发送信息，不能实现双向通信，举例：电视，广播。
2. 半双工数据传输允许数据在两个方向上传输 , 但是 , 在某一时刻 , 只允许数据在一个方向上传输 , 它实际上是 一种切换方向的单工通信；在同一时间只可以有一方 接受或发送信息，可以实现双向通信。举例：对讲 机。
3. 全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输 , 因 此 , 全双工通信是两个单工通信方式的结合 , 它要求发 送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力；在同 一时间可以同时接受和发送信息，实现双向通信，举 例：电话通信
6 5G技术规范
3GPP ：
3GPP 成立于 1998 年 12 月，多个电信标准组织伙伴共同 签署了《第三代伙伴计划协议》。 3GPP 最初的工作范围 是为第三代移动通信系统制定全球适用的技术规范和技 术报告。 3GPP 的目标是实现由 ]2G 网络到 3G网络的平滑 过渡，保证未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及系 统间的漫游和兼容性。
理想的网络设计
1 核心层 -------- 高速转发数据包（流量高速转） ------- 三层交换机、路由器、防火墙 网络层
2 汇聚层 --------- 流量控制、转发数据 - （对流量） ------- 三层交换机 网络层
3 接入层 --------- 提供尽可能多的接口（ 20 接口） ------ 二层 交换机 数据链路层
（4G ）协议栈一模一样，
如图 2.13 所示。
从上到下依次为：
NAS 层： Non-Access Stratum ； 非接入层
RRC 层： Radio Resource Control ； 无线资源控制层
PDCP 层： Packet Data Convergence Protocol ； 分组
数据汇聚
RLC 层： Radio Link Con trol ； 无线链路 MAC 层： Medium Access Control ； MAC 层
PHY 层： Physical 。物理层
7 层 上三层与
应用层
表示层
会话层 传输层 tcp 头部 + 真实数据
网络层 ip 头部 + tcp 头部 + 真实数据
数据链路层 mac 地址 + ip 头部 + tcp 头部 + 真实数据 + 校验和
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