【JavaEE】——初始网络原理

本文涉及的产品
全局流量管理 GTM,标准版 1个月
云解析 DNS,旗舰版 1个月
公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
简介: 局域网,广域网,局域网连接方式,交换机,集线器,路由器,网络通信,五元组(源IP,源端口,目的IP,目的端口,协议),协议分层,TCP/IP五层网络协议,封装和分用,交换机和路由器的封装和分用

  image.gif 编辑

阿华代码,不是逆风,就是我疯

你们的点赞收藏是我前进最大的动力!!

希望本文内容能够帮助到你!!

目录

一:局域网

1:概念

二:局域网的连接方式

1:网线直连

2:集线器组建

3:交换机组建

4:基于交换机和路由器组建

二:广域网

1:概念

2:交换机和路由器的区别(面试)

三:网络通信

1:IP地址

2:端口号

3:通信所用端口

四:协议

五:五元组

六:协议分层

1:概念

2:优点

3:TCP/IP五层网络协议

4:设备所在层级

七:封装(数据发送过程)

八:分用(数据接收过程)

九:经典交换机的封装分用

十:经典路由器的封装分用


一:局域网

1:概念

局域网Local Area Network 简称LAN

局域网是本地,局部组建的一种私有网络

二:局域网的连接方式

1:网线直连

2:集线器组建

意识把一个网口扩展成多个,但扩展出来的多个网口彼此间会影响。而交换机则不会出现这种情况

image.gif 编辑

3:交换机组建

交换机上所有的口都是一样的,连上的电脑就构成了局域网那个

image.gif 编辑

4:基于交换机和路由器组建

路由器:就是我们常说的wifi、猫。上面有两种接口——WAN和LAN,

WAN口:WAN口接运营商给的网线

LAN口:构成局域网的电脑连到LAN口

路由器下面的LAN口还可以继续接交换机,(即对现有的路由器的端口进行扩展)交换机还能再接路由器,层层套娃

image.gif 编辑

二:广域网

1:概念

广域网,Wide Area Network 简称WAN

通过路由器,把多个局域网连接起来,(可以理解成事几个局域网的集群),内部的局域网属于广域网的子网。

image.gif 编辑

 

2:交换机和路由器的区别(面试)

路由器工作在网络层,交换机工作在数据链路层。

三:网络通信

1:IP地址

描述一个设备在网络上的位置,32位二进制数——由4个字节组成

用“点分十进制”方式表示——三个点分割开4个字节

image.gif 编辑

2:端口号

描述主机上的每一个应用程序都有一个不同的整数端口号

主机收到网络数据之后,通过端口号来确定,把这段数据交给哪个应用程序使用。

3:通信所用端口

在一次网络通信过程中,涉及到的IP和端口,其实各有两个。

收件人地址——目的IP

收件人电话——目的端口

发件人地址——源IP

发件人电话——源端口

四:协议

通信过程中的一种约定,发送方和接收方提前约定好数据的格式,这样双方才能正确的沟通(就像电报,摩斯密码)

尽管双方的计算机不是同一个厂商生产的,但是在同一种协议下,两者能进行相互配合

五:五元组

在TCP/IP协议中,用五元组来标识一个网络通信

1:源IP

标识源主机

2:源端口号

标识源主机中该次通信发送数据的进程

3:目的IP

标识目的主机

4:目的端口号

标识目的主机中该次通信接收数据的进程

5:协议号

标识发送进程和接受进程双方约定的数据格式

image.gif 编辑

六:协议分层

实际中,协议涉及到非常多的细节,庞大又复杂,不利于维护和更新。

于是我们就把协议进行了拆分——协议分层。

1:概念

上层协议会调用下层协议,下层协议给上层协议提供服务。只有相邻层次的协议可以沟通,不能跨层调用

2:优点

(1)上层协议直接使用下层协议,无需了解下层协议的细节

(2)某一层协议进行替换后,对其它层没有影响

(相当于下层协议内部怎么实现的,不用管,只要下层把协议封装好提供给上层一个接口就行了,好比我们写代码中调用函数的方法,只要达到目的就行,管你方法内部是怎样一个逻辑算法)

3:TCP/IP五层网络协议

(以下为通俗理解)OSI网络协议是大佬们搞出来的协议分层(共七层),但是实际开发中用不了那么多层,就简化成了五层也就是下图中的TCP/IP(这五层中,除了应用层,其它四层在计算机中都已经内置好了,作为程序员我们能影响到的就是应用层)

image.gif 编辑

(1)应用层

传输的数据在应用程序中怎么使用        

(2)传输层

关注网络数据包的起点和终点,从哪里来要到哪里去,端和端之间的传输

(3)网络层/互联网层

关注起点和终点之间,走哪条路,传输路径的规划

(4)数据链路层/网卡层

负责两个相邻节点之间的传输细节

(5)物理层/硬件

通信过程中的基础设施,都是一些硬件啥的

4:设备所在层级

以下谈到的设备都是“经典”的,现实中的路由器和交换机功能更复杂和强大

主机:操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容,也即是TCP/IP的下四层

路由器:实现了网络层到物理层,TCP/IP的下三层(主要工作在网络层)

交换机:实现从数据链路层到物理层,TCP/IP的下两层(主要工作在数据链路层)

集线器:实现了物理层

七:封装(数据发送过程)

注:封装和分用时网络传输数据过程中,最核心的流程

数据传输常用的单词 image.gif 编辑

假设现在应用A要给应用B发送数据,发送过程主要操作为A

1:应用层

在应用层,应用数据包会根据应用层数据协议进行构造,再由应用程序调用操作系统的API,把数据包发给传输层

image.gif 编辑

2:传输层

传输层会把应用层发过来的数据包,再构造成一个传输层数据包,此处构造遵循的协议,主要就是:TCP和UDP

假设用UDP协议——UDP数据包=UDP报头(header)+载荷(payload)

UDP报头:承载一些关键的用来转发数据的信息,最重要的信息就是源端口和目的端口

添加报头的过程就是对数据包进行封装成API

image.gif 编辑

3:网络层

网络层涉及到最核心的协议,IP协议

同样,网络层调用传输层封装好的API,拿到UDP数据包,在IP(主要)协议的基础山,对数据包添加上报头,构造成一个IP数据包。

IP报头:承载一些辅助转发的关键信息,最关键的信息就是源IP和目的IP了

image.gif 编辑

4:数据链路层

数据链路层涉及到最核心的协议,以太网

注:以太网就是我们日常中见到的有线网络,用到的网线也叫做“以太网线”,用到的网口叫做“以太网口”,用到的交换机叫做“以太网交换机”

以太网数据帧:以IP数据包为一个整体,在头和尾分别加上以太网帧头和以太网帧尾

image.gif 编辑

5:物理层

物理层拿到以太网数据帧之后,把二进制这样的数据,转化为光信号、电信号、电磁波等进行发送

八:分用(数据接收过程)

假设现在应用A要给应用B发送数据,接受过程主要操作为B

1:物理层

B的物理层接收到信号后,把信号转换为二进制数据,得到一个以太网数据帧,把这个帧交给数据链路层处理

2:数据链路层

数据链路层按照以太网的格式,来解析,去除载荷,再交给上层协议

image.gif 编辑

3:网络层IP协议

按照IP协议的格式进行解析,取出载荷,再交给上层协议

image.gif 编辑

4:传输层UDP协议

按照UDP协议格式来解析,取出载荷,再交给上层协议

image.gif 编辑

5:应用层

按照应用层相应的应用协议解析数据

image.gif 编辑

九:经典交换机的封装分用

image.gif 编辑 ①交换机,拿到信号,进行二进制解析后,把以太网数据帧交给数据链路层

image.gif 编辑

②数据链路层 解析:一方面取出载荷部分,一方面解析帧头中的信息,这并添加新的帧头帧尾构造出新的以太网数据帧

image.gif 编辑

③传输给物理层,物理层在发送出去

十:经典路由器的封装分用

比交换机多了一层协议

①物理层拿到信号,转化成二进制以太网数据包,发给数据链路层

image.gif 编辑

②数据链路层,解析拿到载荷,发给网络层

image.gif 编辑

③网络层根据IP协议解析报头,取出载荷,重新封装,发送给数据链路层

image.gif 编辑④数据链路层加上帧头帧尾,发送给物理层

image.gif 编辑

⑤物理层把二进制数据包转换为信号发送出去

相关文章
|
1天前
|
前端开发 网络协议 安全
【网络原理】——HTTP协议、fiddler抓包
HTTP超文本传输,HTML,fiddler抓包,URL,urlencode,HTTP首行方法,GET方法,POST方法
|
1天前
|
域名解析 网络协议 关系型数据库
【网络原理】——带你认识IP~(长文~实在不知道取啥标题了)
IP协议详解,IP协议管理地址(NAT机制),IP地址分类、组成、特殊IP地址,MAC地址,数据帧格式,DNS域名解析系统
|
1天前
|
存储 JSON 缓存
【网络原理】——HTTP请求头中的属性
HTTP请求头,HOST、Content-Agent、Content-Type、User-Agent、Referer、Cookie。
|
1天前
|
安全 算法 网络协议
【网络原理】——图解HTTPS如何加密(通俗简单易懂)
HTTPS加密过程,明文,密文,密钥,对称加密,非对称加密,公钥和私钥,证书加密
|
1天前
|
XML JSON 网络协议
【网络原理】——拥塞控制,延时/捎带应答,面向字节流,异常情况
拥塞控制,延时应答,捎带应答,面向字节流(粘包问题),异常情况(心跳包)
|
4天前
|
网络协议 安全 网络安全
探索网络模型与协议:从OSI到HTTPs的原理解析
OSI七层网络模型和TCP/IP四层模型是理解和设计计算机网络的框架。OSI模型包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,而TCP/IP模型则简化为链路层、网络层、传输层和 HTTPS协议基于HTTP并通过TLS/SSL加密数据,确保安全传输。其连接过程涉及TCP三次握手、SSL证书验证、对称密钥交换等步骤,以保障通信的安全性和完整性。数字信封技术使用非对称加密和数字证书确保数据的机密性和身份认证。 浏览器通过Https访问网站的过程包括输入网址、DNS解析、建立TCP连接、发送HTTPS请求、接收响应、验证证书和解析网页内容等步骤,确保用户与服务器之间的安全通信。
30 1
|
1月前
|
运维 物联网 网络虚拟化
网络功能虚拟化(NFV):定义、原理及应用前景
网络功能虚拟化(NFV):定义、原理及应用前景
87 3
|
1月前
|
网络协议 安全 算法
网络空间安全之一个WH的超前沿全栈技术深入学习之路(9):WireShark 简介和抓包原理及实战过程一条龙全线分析——就怕你学成黑客啦!
实战:WireShark 抓包及快速定位数据包技巧、使用 WireShark 对常用协议抓包并分析原理 、WireShark 抓包解决服务器被黑上不了网等具体操作详解步骤;精典图示举例说明、注意点及常见报错问题所对应的解决方法IKUN和I原们你这要是学不会我直接退出江湖;好吧!!!
网络空间安全之一个WH的超前沿全栈技术深入学习之路(9):WireShark 简介和抓包原理及实战过程一条龙全线分析——就怕你学成黑客啦!
|
1月前
|
网络协议 安全 算法
网络空间安全之一个WH的超前沿全栈技术深入学习之路(9-2):WireShark 简介和抓包原理及实战过程一条龙全线分析——就怕你学成黑客啦!
实战:WireShark 抓包及快速定位数据包技巧、使用 WireShark 对常用协议抓包并分析原理 、WireShark 抓包解决服务器被黑上不了网等具体操作详解步骤;精典图示举例说明、注意点及常见报错问题所对应的解决方法IKUN和I原们你这要是学不会我直接退出江湖;好吧!!!
|
10天前
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:知识分享####
【10月更文挑战第21天】 随着数字化时代的快速发展,网络安全和信息安全已成为个人和企业不可忽视的关键问题。本文将探讨网络安全漏洞、加密技术以及安全意识的重要性,并提供一些实用的建议,帮助读者提高自身的网络安全防护能力。 ####
48 17

热门文章

最新文章