網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本原理：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。由于不同用戶的數(shù)據(jù)終端可能采用不同的字符集，它們需要通信，必須符合一定的標(biāo)準(zhǔn)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和我們的語言一樣多樣。而ARPA從1977年到1979年，該公司推出了一種名稱ARPANET網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之所以受到廣泛歡迎，主要是因?yàn)樗�推出了眾所周知的協(xié)議TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。目前TCP/IP協(xié)議已成Internet下圖顯示了不同計(jì)算機(jī)組之間的通用語言TCP/IP通信示意圖。

1. 網(wǎng)絡(luò)層次劃分

為了使不同計(jì)算機(jī)制造商生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)相互通信，以便在更大范圍內(nèi)建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型于1978年提出，即著名的OSI/RM模型（Open System Interconnection/Reference Model）。

將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的通信協(xié)議分為七層，自下而上依次為：

第四層完成數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，以上三個(gè)層向用戶。

除了標(biāo)準(zhǔn)的OSI除了七層模型，還有常見的網(wǎng)絡(luò)層次劃分TCP/IP四層協(xié)議及TCP/IP如下圖所示：

2. OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型

TCP/IP毫無疑問，協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)的基本協(xié)議，沒有它就不可能上網(wǎng)，任何與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的操作都離不開TCP/IP協(xié)議。不管是OSI七層模型還是TCP/IP四、五層模型，每層都有自己的專屬協(xié)議，完成自己的相應(yīng)工作，與上下層溝通。不管是OSI七層模型還是TCP/IP四、五層模型，每層都有自己的專屬協(xié)議，完成相應(yīng)的工作，與上下層溝通。OSI七層模型是網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)層次劃分，所以我們把它們分OSI以七層模型為例，從下到上逐一介紹。

1）物理層（Physical Layer）

機(jī)械、電氣、功能和信端點(diǎn)之間的機(jī)械、電氣、功能和過程特性。該層為傳輸數(shù)據(jù)提供了可靠的物理媒體。簡(jiǎn)單地說，物理層確保原始數(shù)據(jù)可以在各種物理媒體上傳輸。中繼器記住兩個(gè)重要的設(shè)備名稱（Repeater，也叫放大器)和集線器。

2)數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）

在物理層提供的服務(wù)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)。最基本的服務(wù)是可靠地將來自網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较噜徆?jié)點(diǎn)的目標(biāo)機(jī)網(wǎng)絡(luò)層。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，數(shù)據(jù)鏈路必須具備一系列相應(yīng)的功能，主要包括：如何將數(shù)據(jù)組合成數(shù)據(jù)塊，并在數(shù)據(jù)鏈路層中將數(shù)據(jù)塊稱為幀（frame），幀是數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單元；如何控制幀在物理信道上的傳輸，包括如何處理傳輸錯(cuò)誤，如何調(diào)整發(fā)送速率以匹配接收方；以及建立、維護(hù)和釋放兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間的數(shù)據(jù)鏈路通路。數(shù)據(jù)鏈路層為不可靠的物理介質(zhì)提供可靠的傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層為不可靠的物理介質(zhì)提供可靠的傳輸。該層的功能包括：物理地址搜索、數(shù)據(jù)幀、流量控制、數(shù)據(jù)檢錯(cuò)、重發(fā)等。

數(shù)據(jù)鏈路層的重要知識(shí)點(diǎn)：

3）網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）

網(wǎng)絡(luò)層的目的是實(shí)現(xiàn)兩端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳輸，具體功能包括尋址和路由選擇、連接建立、維護(hù)和終止等。它提供的服務(wù)使傳輸層無需了解網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)。假如你想用盡可能少的詞來記住網(wǎng)絡(luò)層，那就是路徑選擇、路由和邏輯搜索。

網(wǎng)絡(luò)層涉及很多協(xié)議，包括最重要的協(xié)議和TCP/IP的核心協(xié)議——IP協(xié)議。IP協(xié)議很簡(jiǎn)單，只提供不可靠、不連接的傳輸服務(wù)。IP協(xié)議的主要功能有：無連接數(shù)據(jù)報(bào)告?zhèn)鬏敗��?shù)據(jù)報(bào)告路由選擇和錯(cuò)誤控制。與IP地址分析協(xié)議用于協(xié)議實(shí)現(xiàn)其功能ARP、逆地址分析協(xié)議RARP、因特網(wǎng)報(bào)文協(xié)議ICMP、因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP。下一部分將總結(jié)具體協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層的重點(diǎn)是：

1> 網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)路由選擇子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)包。此外，網(wǎng)絡(luò)層還可以實(shí)現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)際互聯(lián)等功能；

2> 基本數(shù)據(jù)單位為IP數(shù)據(jù)報(bào)；

3> 主要協(xié)議：

IP協(xié)議（Internet Protocol，因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議)；

ICMP協(xié)議（Internet Control Message Protocol，因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議)；

ARP協(xié)議（Address Resolution Protocol，地址分析協(xié)議)；

RARP協(xié)議（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址分析協(xié)議)。

4> 重要設(shè)備：路由器。

4> 重要設(shè)備：路由器。

4）傳輸層（Transport Layer）

第一端到端，即主機(jī)到主機(jī)的層次。傳輸層負(fù)責(zé)分段上層數(shù)據(jù)，提供端到端、可靠或不可靠的傳輸。此外，傳輸層還需要處理端到端的錯(cuò)誤控制和流量控制。

傳輸層的任務(wù)是根據(jù)通信子網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，最好利用網(wǎng)絡(luò)資源，建立、維護(hù)和取消話層之間建立、維護(hù)和取消傳輸連接，并負(fù)責(zé)端到端可靠的數(shù)據(jù)傳輸。在這一層，信息傳輸?shù)膮f(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段或報(bào)文。

網(wǎng)絡(luò)層只根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址將源結(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)侥康慕Y(jié)點(diǎn)，而傳輸層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)可靠地傳輸?shù)较鄳?yīng)的端口。網(wǎng)絡(luò)層的重點(diǎn)：

1> 傳輸層負(fù)責(zé)分段上層數(shù)據(jù)，提供端到端、可靠或不可靠的傳輸，以及端到端的錯(cuò)誤控制和流量控制；

2> 主要協(xié)議：TCP協(xié)議（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)，UDP協(xié)議（User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)告協(xié)議)；

3> 重要設(shè)備：網(wǎng)關(guān)。

5）會(huì)話層

會(huì)話層管理主機(jī)之間的會(huì)話過程，即負(fù)責(zé)建立、管理和終止過程之間的會(huì)話。

5）會(huì)話層

6）表示層

表示層改變上層數(shù)據(jù)或信息，以確保另一個(gè)主機(jī)的應(yīng)用程序能夠理解一個(gè)主機(jī)應(yīng)用層信息。表示層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)加密、壓縮、格式轉(zhuǎn)換等。

7）應(yīng)用層

會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層重點(diǎn)：

1> 數(shù)據(jù)傳輸基本單位為報(bào)文；

3. IP地址

1）網(wǎng)絡(luò)地址

IP地址由網(wǎng)絡(luò)號(hào)（包括子網(wǎng)號(hào)）和主機(jī)號(hào)組成，網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)號(hào)為全0，網(wǎng)絡(luò)地址代表著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

3. IP地址

1）網(wǎng)絡(luò)地址

IP地址由網(wǎng)絡(luò)號(hào)(包括子網(wǎng)號(hào))和主機(jī)號(hào)組成，網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)號(hào)為0，網(wǎng)絡(luò)地址代表整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

2）廣播地址

為了區(qū)分受限的廣播地址，廣播地址通常被稱為直接廣播地址。

廣播地址與網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)號(hào)正好相反，廣播地址主機(jī)號(hào)為全1。當(dāng)消息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的廣播地址時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)都可以收到廣播消息。

3）組播地址

D類別地址是組播地址。

先回憶下A，B，C，D類地址吧：

A類地址從0開始，第一個(gè)字節(jié)作為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，地址范圍為0.0.0.0~127.255.255.255；(modified @2016.05.31

B類地址以10開頭，前兩個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，地址范圍為：128.0.0.0~191.255.255.255;

C類地址以110開頭，前三個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，地址范圍為:192.0.0.0~223.255.255.255。

E類別地址從111開始，地址范圍為240.0.0.0~255.255.255.255，E類別地址為保留地址，供以后使用。

注：只有A,B,C有網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，D網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)沒有分為類別地址和E類地址。

4）255.255.255.255

該IP地址是指有限的廣播地址。有限廣播地址與一般廣播地址（直接廣播地址）的區(qū)別在于，有限廣播地址只能用于本地網(wǎng)絡(luò)，路由器不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)有限廣播地址的分組；一般廣播地址可以在本地或跨網(wǎng)絡(luò)廣播。例如：主機(jī)192.168.1.直接廣播數(shù)據(jù)包1/30后，另一個(gè)網(wǎng)段192.168.1.5/30也可以收到數(shù)據(jù)報(bào)告；如果發(fā)送有限的廣播數(shù)據(jù)報(bào)告，則無法收到。

注：一般廣播地址（直接廣播地址）可通過某些路由器（當(dāng)然不是所有路由器），而有限的廣播地址不能通過路由器。

5）0.0.0.0

常用于尋找自己IP例如，在我們的地址RARP，BOOTP和DHCP協(xié)議中，若某個(gè)未知IP無盤機(jī)想知道自己的地址IP地址，255.255.255.255是目的地址，將服務(wù)器發(fā)送到本地范圍（具體來說，它被每個(gè)路由器屏蔽）IP請(qǐng)求分組。

6）回環(huán)地址

127.0.0.0/8用作回環(huán)地址�；丨h(huán)地址表示本機(jī)地址，常用于本機(jī)測(cè)試，最常用于127.0.0.1。

私有地址(private address)也被稱為特殊地址，它們不會(huì)在世界各地使用，只有本地意義。A私有地址：10.0.0.范圍為0/8:10.0.0.0~10.255.255.255

B私有地址：172.16.0.172.16.0.0~172.31.255.255C私有地址：192.168.0.0/16，范圍是：192.168.0.0~192.168.255.255

4. 子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)絡(luò)劃分

這里主要是為了在網(wǎng)絡(luò)分段情況下有效地利用IP地址，將主機(jī)號(hào)的高位部分作為子網(wǎng)號(hào)，從通常的網(wǎng)絡(luò)位界限中擴(kuò)展或壓縮子網(wǎng)掩碼，以創(chuàng)建更多的子網(wǎng)。

這里主要是為了有效利用網(wǎng)絡(luò)分段IP地址，通過將主機(jī)號(hào)碼的高部分作為子網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼，從通常的網(wǎng)絡(luò)位置邊界中擴(kuò)展或壓縮子網(wǎng)絡(luò)代碼，以創(chuàng)建更多的子網(wǎng)絡(luò)。但當(dāng)創(chuàng)建更多的子網(wǎng)絡(luò)時(shí)，每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)上可用的主機(jī)地址的數(shù)量將比以前減少。

{x