网络的基本概念

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网站的访问流程

1.浏览器输入网址(URL);

2.从本地缓存中查找URL域名对应的IP地址;

3.访问DNS服务器,获取域名对应的IP地址;

4.通过IP地址+端口号(80,443)访问服务器;

* http/https SSL/TLS (非对称加密,对称加密)

* tcp (三次握手、四次挥手)

* 接收请求:服务器的网关、防火墙、负载均衡器、前端服务器、后端应用服务器、Redis、MySQL

* 返回响应(html+css+js+静态文件),数据返回给客户端

5.浏览器解析代码,展示内容;

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OSI 七层模型

介绍:OSI(Open Systems Interconnection)模型是一个抽象的网络通信模型,分为七层,每一层都有特定的功能和协议;

物理层:负责数据的物理传输,如电缆、光纤等。

数据链路层:负责建立、维护和释放数据链路,处理数据帧的传输和错误检测。

网络层:负责数据包的路由和转发,如IP协议。

传输层:提供端到端的数据传输服务,如TCP、UDP协议。

会话层:管理会话,建立、维护和终止通信会话。

表示层:处理数据格式转换、加密解密等。

应用层:提供网络服务和接口,如HTTP、FTP协议。

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TCP/IP四层模型

介绍:TCP/IP模型是实际应用中广泛使用的网络协议模型;

网络接口层:对应OSI模型的物理层和数据链路层,处理数据的物理传输。

网络层:负责数据包的路由和转发,如IP协议。

传输层:提供端到端的数据传输服务,如TCP、UDP协议。

应用层:提供网络服务和接口,如HTTP、FTP协议。

TCP/IP 五层协议

TCP/IP 五层协议才是应用程序适配的协议

应用层:

  • http/https:超文本传输协议/安全的超文本传输协议;对应端口:80 443

  • DNS:域名解析服务(域名与IP地址相互转换)

  • FTP:文件传输协议

  • SSH:安全远程链接协议

  • DHCP:动态主机

  • NTP:网络世界协议

传输层:选择以何种方式传输数据的;

  • TCP:传输控制协议,是一种可靠的面向连接的协议;通过“三次握手”建立连接,通过“四次挥手”断开连接;

    • “三次握手”:发送同步请求,互相确认建立连接;

    • “四次挥手”:互相通知关闭,并且互相确认和同意;

    • 注:确保接收和发送的数据完整;

  • UDP :用户数据报协议,提供快速、无连接的网络通信服务,适合“广播”类型的服务,不保证数据安全到达,但是数据包较小,不需要三次握手和四次挥手,传输速度快,带宽占用低;

  • 应用场景:

    • TCP应用于邮件服务、FTP、HTTP/HTTPS 、SSH等,对安全性、稳定性要求高的场景;(MySQL、Redis)

  • UDP应用于DHCP、NTP、DNS、直播、网络游戏等对数据完整性要求不高、但对传输速度要求高的场景;

网络层:使用IP、ICMP协议,解决如何找到数据发送的“目的地”

  • IP地址:

    • IPv4:32位二进制

      • 例如:192.168.7.17

    • IPv6:16进制数字组成 ,128位二进制

      • 例如: 2409:8907:e89:627d:1cbb:a43:d664:748e

  • 注:目前IPv4数量基本枯竭所以目前使用的都是NAT网络地址转换,简单来说,NAT 就像一个“地址转换器”,它让成千上万的内部设备可以共享一个或少数几个公网 IP 地址来访问互联网。

链路层:

核心:把比特组装成帧,相邻节点点对点传输、差错校验

  1. 作用:

  • 将上层数据包封装成帧 (Frame),添加MAC 头部(源 / 目的 MAC 地址)

  • 在同一个局域网内寻址,依靠 MAC 地址转发;

  • 差错检测(CRC 校验),发现错帧直接丢弃不重传;

  • 分割物理层比特流。

  1. 传输单位:帧 (Frame)

  2. 典型设备:交换机 Switch、网桥

  3. 典型协议:以太网 Ethernet、ARP、RARP、PPP

ARP:IP→MAC 地址解析,跨层常用,工作在链路层。

物理层:

核心:传输比特流(0/1 电信号、光信号),不处理数据结构

  1. 作用:屏蔽物理介质差异,将二进制比特(0、1)通过电压 / 光波 / 无线电在物理线缆上传输;定义接口、电平、传输速率、线缆标准。

  2. 传输单位:比特 (bit)

  3. 典型设备:集线器 HUB、网线、光纤、RJ45 水晶头、网卡接口、调制解调器

  4. 典型协议 / 标准:RJ45、EIA/TIA、光纤标准