雲計算網絡基礎課

第一章 雲計算相關網絡基礎

計算機網絡參考模型:
建構:①分層思想
②OSI參考模型
③TCP/IP協議族
④數據封裝與解封裝過程
⑤層間通訊過程

OSI七層參考模型
1.國際標準化組織(ISO)
2.1984年頒佈了開放系統互連(OSI)參考模型
3.一個開放式體系結構,將網絡分爲七層
分層 功能
應用層: 網絡服務與最終用戶的一個接口
表示層: 數據的表示、安全、壓縮
會話層: 建立、管理、中止會話
傳輸層: 定義傳輸數據的協議端口號,以及流控和差錯校驗(端口和服務開放)
網絡層: 進行邏輯地址尋址,實現不同網絡之間的路徑選擇(需要考慮以最低成本達到路徑)
數據鏈路層: 建立邏輯連接、進行硬件地址尋址(物理)、差錯校驗等功能(到達目的地物理節點)
物理層: 建立、維護、斷開物理連接

物理層:
1.如何使用物理信號來表示數據1和0;2.數據傳輸是否可同時在兩個方向上進行;3.通信雙方如何建立和中止連接;4.物理接口特性

數據鏈路層:
1.數據幀 封裝結構(MAC);2.源和目的方的物理地址;3.數據校驗功能

網絡層:
1.數據包 封裝結構(IP);2.源和目的方向的邏輯地址;3.根據包頭的邏輯地址選路

傳輸層:(TCP/UDP協議,直接關聯端口)
1.數據段 封裝結構 用戶進程間的通信;2.承上啓下

思考:端到端和點到點通信有何區別?
點到點:關心如何到達、如何選址,尋址選擇最簡短的途徑(路徑的選擇方式)
端到端:不關心如何到達,如何選址,只關心服務的開啓

會話層:
1.建立用戶之間的會話關係

表示層:
1.定義傳遞信息的語法和語義;2.編碼和解碼、壓縮和解壓縮、加密解密

應用層:
1.提供與用戶的接口

TCP/IP協議族的組成:
1.應用層:HTTP網站(超文本傳輸協議)
FTP(文件傳輸協議)速度不算快,容量大安,裝文件
TFTP(簡易版文件傳輸協議)效率高,容量小
SMTP(郵件傳輸協議,25端口)
SNMP(局域網端口掃描協議)
DNS(域名解析域名解析成IP)
2.傳輸層:TCP(特性:安全協議)例如:迅雷等下載工具,斷點重續
UDP(特性:高效協議)例如:QQ、微信等通信工具在發送消息不成功時會返回頭重新發送
3.網絡層:ICMP(數據報文控制協議)ping工具
IGMP(用戶數據報文管理協議)
IP
ARP(地址解析協議) IP-->MAC
RARP(逆地址解析協議) MAC-->IP
4.數據鏈路層、物理層:由底層網絡定義的協議

數據封裝過程:PDU
應用層 上層數據
傳輸層 TCP頭部/上層數據(數據段)
網絡層 IP頭部/TCP頭部/上層數據(數據包)
數據鏈路層 MAC頭部/ IP頭部/TCP頭部/上層數據(數據幀)
物理層 比特流

設備與層的對應關係:
應用層 計算機
傳輸層 防火牆
網絡層 路由器
數據鏈路層 交換機
物理層 網卡、網線、光纖

總結以上,我下面用一個生活中的案例來整體說明一下七層之間的關係

應用層:張三午飯打算訂一份外賣。
表示層:對比了幾大外賣平臺,最終選擇了美團外賣。
會話層:商家的大廚使用原材料給他做好,給他打包好。
傳輸層:商家在這份外賣上標記了訂單編號,隨即叫來外賣小哥。協商後外賣小哥決定騎
電驢把外賣送去給顧客張三。
網絡層:外賣小哥瞭解了顧客所在地址,並且衡量了去顧客家的三條路路程長短以及交通情況,果斷選了路線偏長但交通通暢的那條路線。
數據鏈路層:在確定了外賣地址和顧客地址無誤後,便在規定時間內送去了。
物理層:張三在家門口收到了外賣小哥送來的外賣。

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