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《圖解TCP/IP》第一章 網路基礎知識

計算機網路,根據其規模可分為WAN(Wide Area Network, 廣域網 ), 和LAN(Local Area Network, 區域網)。

區域網


廣域網


計算機與網路發展的7個階段:

1. 批處理(Batch Processing): 值事先將使用者程式和資料裝入卡帶或磁碟,並由計算機按照一定的順序讀取,使使用者所要執行的這些程式和資料能夠一併批量得到處理的方式。

2. 分時系統(TSS): 多個終端與同一個計算機連線,允許多個使用者同時使用同意太計算機的系統。

3. 計算機之間的通訊。

4. 計算機網路的產生

5. 網際網路的普及

6. 以網際網路技術為中心的時代

7. 從“從單純建立連線”到“安全建立連線‘


TCP/IP: 是通訊協議的統稱

網際網路中常用的有代表性的協議有IP、TCP、HTTP等。LAN中常用的協議有IPX/SPX等


協議:

我們在收發郵件,訪問某個主頁時察覺不到協議的存在,只有在我們重新配置計算機的網路連線,修改網路設定時才有可能涉及協議,因此我們經常忘記協議之類的事情。

簡單來說,協議就是計算機與計算機之間通過網路實現通訊時縣大城的一種“約定”。這種約定使那些由不同廠商的裝置,不同的CPU以及不同的作業系統組成的計算機之間,只要遵守相同的協議就能夠實現通訊。兩臺計算機之間必須能夠支援相同的協議,並遵循相同協議進行處理,這樣才能使實現通訊。

關於協議的一個通俗的例子:


計算機中的協議:

計算機從物理連線層到應用程式的軟體層面,各個組建都必須按照事先達成的約定才能實現真正的通訊


分組交換協議:指將大資料分割為一個個叫做包(Packet)的較小單位進行傳輸的方法。

人們郵寄包裹時會填寫一個寄件單貼到包裹上再交到郵局,寄件單上會有寄件人和收件人的詳細地址。類似地,計算機通訊也會在每一個分組中附加上源主機地址和目標主機地址送給通訊線路。這些傳送端地址、接收端地址以及分組序號寫入的部分成為“報文首部”。

一個大資料被分為多個組時,為了表明是原始資料中的那一部分,就要將分組的序號寫入包中。接收端會根據這個序號,將每個分組按照序號重新裝配為原始資料。

通訊協議中,規定報文首部應該寫入那些資訊、應該如何處理這些資訊。互相通訊的每一臺計算機則根據協議構造報文首部、讀取首部內容等。

協議的規定:

協議的標準化:

為了解決上圖左中的問題,ISO(International Organization for Stadards,國際化標準組織) 制定定了一個國際標準OSI(Open Systems Interconnection, 開放式通訊系統網際網路參考模型),對通訊系統進行了標準化。

TCP/IP協議並非ISO所制定的某種國際標準。而是由IETF(International Engineering Task Force)所建議的,致力於推進其標準化作業的一種協議。

協議分層和OSI參考模型

1. 協議的分層: 再OSI模型中,每個分層都接受由它下一層所提供的特定服務,並且負責為自己的上一層提供特定的服務。上下層之間進行互動時所遵循的約定叫做“介面”。統一層之間所遵循約定叫“協議”。



應用層: 為應用程式提供服務並規定應用程式中通訊相關的細節。包括檔案傳輸、電子郵件、遠端登入(虛擬終端)等協議。

表示層: 將應用程式的資訊轉換為適合網路傳輸的格式,或將來自下一層的資料轉換為上層能夠處理的格式。只要負責資料格式的轉換。具體就是講裝置固有的資料格式轉換為網路標準傳輸格式。不同裝置對同一位元流解釋可能會不同。因此使他們保持一致是這一層的主要作用。

會話層: 負責建立和斷開通訊連線(資料流動的邏輯通路),以及資料的分割等資料傳輸相關的管理。

傳輸層: 起著可靠傳輸的作用。只在通訊雙方節點上進行處理,而無需再路由器上處理。

網路層: 將資料傳輸到目標地址。目標地址可以是多個網路通過路由器連線而成的某一個地址。因此這一層主要負責定址和路由選擇。

資料鏈路層: 負責物理層面上互連的、節點質檢的資料傳輸。例如與1個乙太網項鍊的2個節點之間的通訊。將01序列劃分為及有意義的資料幀傳送給對端(資料幀的生成與接收)。

物理層: 負責01位元流與電壓的高低、光的閃滅之間的互換。

7層通訊: