博客内容：初识网络
文章目录
- 一、OSI七层网络模型
- 二、TCP/IP四层模型
- 1、MAC地址与IP地址
前言
在以前网络不够发之前，各个实验室进行一些研究时需要进行数据的交流，但是那时车马很慢，一生只够跑几次，所以就有人研究了网络，既然在单个计算机上可以实现不同的进程之间的数据交换，遵循一定的约定可以实现进程间通信。于是就有人开始研究……
一、OSI七层网络模型
OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义和规范;
每一层都有分别对应的相关的物理设备。实现不同数据之间的数据传输。将服务器、接口和协议三个概念进行了分离。
| 名称 | 功能 | 协议名称 |
|---|---|---|
| 应用层 | 提供用户接口和处理应用程序间通信 | HTTP, FTP, SMTP |
| 表示层 | 数据的编码和加密 | SSL, TLS, ASCII |
| 会话层 | 建立和维护应用程序之间的对话 | NetBIOS, RPC, NFS |
| 传输层 | 提供端到端的数据传输 | TCP, UDP |
| 网络层 | 路由和转发数据包 | IP, ICMP, ARP |
| 数据链路层 | 通过物理网络连接节点 | Ethernet, PPP, SLIP |
| 物理层 | 提供物理介质和数据传输 | USB, Ethernet Cable, Fiber Optic Cable |
分层比较多的，负责的模块比较详细，所以叫做OSI理想模型。但是对于后面实现网络的通信比较麻烦，繁琐。所以采用对于会话层，表示层、应用层的合并。统一为应用层。
二、TCP/IP四层模型
TCP/IP是一组协议的代名词，包括许多协议，组成了TCP、IP协议族。
物理层: 负责光/电信号的传递方式. 比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤, 现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等. 集线器(Hub)工作在物理层.
数据链路层: 负责设备之间的数据帧的传送和识别. 例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)工作在数据链路层.
网络层: 负责地址管理和路由选择. 例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层.
传输层: 负责两台主机之间的数据传输. 如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机.
应用层: 负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等. 我们的网络编程主要就是针对应用层
客户通过应用层将数据进行一个向下交付给传输层，传输层会在用户的数据的前面加上一个传输层的报头，然后继续向下交付给网络层，网络层一会加上自己的报头进行向下交付，直到数据链路层，这时候通过接收方的数据链路层一层一层的往上交付。就像西游记中一样，从上至下是获取通关文牒，从下往上是验证对应的通关文牒。也就是对于数据包封装和分用。
1、MAC地址与IP地址
对于IP地址用来标识网络中的不同主机的地址。就可以划分为IPV4、IPV6俩种IP地址的，IPV4是4字节的，32位的整数。同城使用的是点分十进制的字符串来表示，如"192.168.1.0"。每一个数字表示一个字节，范围是0~255。IPV6本意是为了解决IPV4数量受限。但是后面会用NAT来解决。IPV6是128位的。
MAC地址是用来识别数据链路层中的相连节点的，长度时48位及6字节，一般是使用16进制表示。在每个网卡出厂时就被设置的，不能更改。
对于在同一个局域网中的通信，不同的多台计算机的mac地址不同，就像是在广播中进行一个区域内的一个特定的查找。IP地址则是需要通过路由表进行转发。不同的IP报头可以进入不同的网段。IP地址和MAC地址都是用于网络通信的地址。MAC地址是硬件地址，由制造厂商在生产设备时设置的，不可更改，通常由48位二进制数字表示，用于唯一标识网络设备。IP地址是逻辑地址，由网络管理员配置的，通常由32位二进制数字表示，用于标识网络中的设备和主机。在网络通信中，主机通过ARP协议将IP地址转换为MAC地址，以便于数据包在网络中的传输。当主机需要发送数据包时，它将首先检查目标主机的IP地址，并向本地网络中的所有主机发送ARP请求，以查询与目标主机对应的MAC地址。目标主机响应ARP请求，并将其MAC地址发送回发送主机，这样数据包就可以被正确地发送到目标主机。因此，IP地址和MAC地址之间有一定的联系和互相依赖关系，二者协同工作才能正常进行网络通信。
