计算机网络部分基础知识

news2024/11/24 10:53:01

网络协议的意义

        单台主机内部的设备之间需要发送和接收消息,那么和相隔很远的两台主机之间发送消息有什么区别呢?两台主机通过网络发送消息,相当于两个网卡设备之间进行通信,最大的区别在于距离变长了。而距离变长带来的结果就是:

1. 会面临数据包丢包的问题

2. 需要解决目标主机的定位问题

3. 如何保证经过无数台设备转发,数据仍能准确被接收

        为了解决这些问题,就有了协议,协议本质上就是一种约定,两套主机约定好一定的数据格式,这样能保证不同厂商生产的计算机也能顺畅地通信,并且网络通信的分层协议各层能够处理丢包、定位的问题。网络协议的范围非常广泛,从硬件到软件,能保证不同的机器都能无障碍地接入互联网:厂商要想让机器接入互联网就要遵守协议。

网络的层状结构

        在网络通信的过程中,为了保证把数据可靠地从一台主机送到另一台主机,并且另一台主机能对数据作相应的处理,我们需要:

        1. 保证把数据交给下一跳主机

        2. 进行路径选择,定位目标主机

        3. 如果报文出现错误或丢失怎么办

        4. 如何使用送达的数据

        这些问题都需要有协议来解决,所以协议是很多的,为了更好地编码实现协议,就对协议进行了分层,我们把网络看作是层状结构。

        为了方便理解协议分层的好处,我们举一个现实生活中的例子,我们在和亲人打电话的时候,并不是直接和对方沟通,而是我们电话把我们的声音发送到对方的电话,再由对方的电话发出声音让对方听到。这个事件实际上也可以分为两层:语言层和通信设备层,语言层由汉语协议保证顺利交流,通信设备层由电话协议保证能够正常通信。那和外国友人打电话呢?语言层的协议切换为英语协议,但通信设备层并不需要修改协议,这实际上把各层的协议进行了解耦合,每层只需要专注于解决一件事情,并且都能够认为是同层的协议在进行直接通信。

        我们最常用的TCP/IP五层协议模型中,数据链路层协议保证把数据送到下一跳主机,网络层协议解决转发过程中的路径选择和确认目标定位问题,传输层解决报文出现错误或丢包的问题,应用层负责对接收到的数据进行处理,而物理层则负责光电信号的传递方式。

        

网络协议与系统

        现在我们已经知道网络协议是分层的,那么各层协议与一台主机具体是什么关系呢?

        网络协议应用层就在计算机的用户层,传输层和网络层协议位于操作系统的内核中,众所周知,用户想要访问计算机的硬件通常必须调用操作系统提供的接口,操作系统调用驱动程序来使用底层硬件,而数据链路层在计算机的驱动程序层。因为如果用户想进行网络通信,就必须访问网卡,所以自顶向下过程中贯穿了网络协议栈的每一层,这保证了用户会使用协议。

        再进一步,主机A向主机B发送数据时,首先由主机B的网卡接收到数据,然后要想把数据送到主机B的用户层,就需要自底向上贯穿网络协议栈的每一层。

        计算机在进行网络通信的过程中可能会受到很多报文,为了对这些报文进行管理,就需要有对应的数据结构,把对报文的管理转化为对数据结构的增删查改

网络传输的基本流程

        大家网购的时候有没有注意过,我们收到的快递不止是买的东西,上面还有一张快递单,上面有寄件人、收件人、物品信息等等内容。这能保证快递公司在运货的过程中始终知道收件人的地址,并且由于上面写的信息双方都看得懂,收件人也能知道寄件人的地址,这实际上也是一种协议。

        类似的,数据在传输的过程中,数据报文也不止有内容,而是报头加内容,那么报头实际上是什么样的呢?

可以看到,所谓的报头其实就是结构体字段,操作系统内协议的源码相同,则双方主机都能识别结构体字段,这就相当于双方共同遵守一个约定,这就是协议。

        下图是TCP/IP数据的封装和解包流程,封装过程:在应用层把数据发送到发送缓冲区,交付到传输层后添加TCP报头,继续向下交付到网络层,添加IP报头,继续向下交付到数据链路层,添加以太网包头。解包过程:逐层读取到报头后,把剩下的有效载荷交付给上一层。

因此在进行封装时,一定要考虑之后对方解包的过程,每一层的协议都需要解决以下两个问题:

1. 如何将报文中的报头和有效载荷进行分离

2. 如何将自己的有效载荷交付给上层的协议

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2033524.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Gartner发布中国MDR托管检测和响应服务市场指南:中国不同类型的机构对MDR的需求对比

中国企业正越来越多地受益于提供现代安全运营中心功能的托管检测和响应服务。中国首席信息官和安全领导者应利用这项研究来了解中国的托管检测和响应市场及其动态。 主要发现 根据 CYBERSECURITY REVIEWS 的《2023 年中国网络安全运营市场研究报告》,超过 97%的中国…

【数据结构】六、图:4.图的遍历(深度优先算法DFS、广度优先算法BFS)

三、基本操作 文章目录 三、基本操作1.图的遍历1.1 深度优先遍历DFS1.1.1 DFS算法1.1.2 DFS算法的性能分析1.1.3 深度优先的生成树和生成森林 1.2 广度优先遍历BFS1.2.1 BFS算法1.2.2 BFS算法性能分析1.2.3 广度优先的生成树和生成森林 1.3 图的遍历与图的连通性 1.图的遍历 图…

synergy A problem occurred during installation, try installing.

系统:macos m2 解决方式: 在 ~/Library/LaunchAgents/ 目录下, 新建 com.symless.synergy3.plist 文件,并chown为当前用户。初始化成功

Latex或者word里面mathtype类型的数学公式如何变成mathematica里面的形式

详细步骤如下: 第一步:Latex里面的公式复制粘贴到word里面,转变成mathtype类型的数学公式(若已经是word里面mathtype类型的数学公式,这一步可以省略),如下: 第二步:将ma…

探索SD NAND配套测试工具:工程师的得力助手

在快速发展的存储技术领域,SD NAND因其高速读写、低功耗和高可靠性而广受青睐。然而,对于工程师来说,验证SD NAND的性能并非易事,为了便于工程师验证,MK 米客方德开发设计了SD NAND配套测试工具。 一、SD NAND转接板简…

深度学习-----------------多个输入和输出通道

目录 多个输入通道多个输出通道多个输入和输出通道11卷积层二维卷积层总结多输入多输出通道代码实现多输入单输出通道代码实现多输出通道代码实现该部分代码 多输入多输出通道总代码多个输入和输出通道用途 11卷积该部分总代码 问题 多个输入通道 彩色图像可能有RGB三个通道 转…

【AWS账号解绑关联】Linker账号解绑重新关联注意事项

文章目录 一、来自客户疑问二、提交工单获取帮助三、最佳操作说明四、最佳操作步骤五、参考资料活动上新 一、来自客户疑问 将Linker账号,从一个组织中退出,重新关联到新的组织中,这解绑到重新完成新的关联绑定期间会在Linker账号中的账单中…

Markdown编写及语法

这里写自定义目录标题 欢迎使用Markdown编辑器新的改变功能快捷键合理的创建标题,有助于目录的生成如何改变文本的样式插入链接与图片如何插入一段漂亮的代码片生成一个适合你的列表创建一个表格设定内容居中、居左、居右SmartyPants 创建一个自定义列表如何创建一个…

Linux 驱动入门(2)—— LED驱动

目录 前言 一、编译替换内核和设备树 二、GPIO子系统 1.引脚编号 2.基于sysfs操作引脚 3.GPIO子系统的函数 三、LED驱动编写 前言 在这里主要记录学习韦东山老师Linux驱动课程的笔记,韦东山老师的驱动课程讲的非常好,想要学习驱动的小伙伴可以去…

mp3转换工具哪个好用?不影响音质的转换器分享

暑假里,#大学生暑期生活日常#总是充满活力,有的同学会选择通过音乐来放松心情,享受生活。 但有时候,我们下载的音乐文件格式并不总是我们想要的,这时候使用mp3格式转换器在线转换音频就是最好的选择。 接下来&#x…

【使用教程】CiA402中的“原点回归模式”和“轮廓位置模式”搭配使用操作实例

使用“原点回归模式”配合“轮廓位置模式”是步进或伺服电机使用过程中最常用的方法,其对于提高自动化生产线的准确性和效率具有重要意义,本文将对正常使用控制电机中发送的命令及顺序进行简要说明。 说明:“原点回归”以“堵转回原点”的方式…

RT-DETR中的CCFF结构代码详解(Pytorch)

代码链接 lyuwenyu/RT-DETR: [CVPR 2024] Official RT-DETR (RTDETR paddle pytorch), Real-Time DEtection TRansformer, DETRs Beat YOLOs on Real-time Object Detection. 🔥 🔥 🔥 (github.com)https://github.com/lyuwenyu/RT-DETR 模…

计算机网络408考研 2015

计算机网络408考研2015年真题解析_哔哩哔哩_bilibili 1 1线路编码(NRZ,NRZI,8B/10B,Manchester)与加扰_nrz编码-CSDN博客 1 1 11

sunspec协议储能电能计量装置

电网公司通常要求光伏并网系统为不可逆流发电系统,即光伏并网系统所发的电由本地负荷消耗,多余的电不允许通过低压配电变压器向上级电网逆向送电。在并网发电系统中,由于外部环境是不断变化的,为了防止光伏并网系统逆向发电&#…

DLL修复工具免费版本推荐:有效修复DLL文件问题

在Windows系统中,DLL(动态链接库)文件扮演着至关重要的角色。它们为多个程序共享代码和资源,节省内存并促进程序之间的高效运行。然而,DLL文件的损坏或丢失可能导致各种问题,如程序崩溃、系统不稳定甚至蓝屏…

大数据技术——实战项目:广告数仓(第五部分)

目录 第9章 广告数仓DIM层 9.1 广告信息维度表 9.2 平台信息维度表 9.3 数据装载脚本 第10章 广告数仓DWD层 10.1 广告事件事实表 10.1.1 建表语句 10.1.2 数据装载 10.1.2.1 初步解析日志 10.1.2.2 解析IP和UA 10.1.2.3 标注无效流量 10.2 数据装载脚本 第9章 广…

Ubuntu中设置环境变量 PATH 的命令,不生效的问题“PATH=~/bin:$PATH”

1. 知识点 PATH~/bin:$PATH PATH:这是一个环境变量,用于指定操作系统在哪些目录中查找可执行文件。 ~:这是一个特殊的符号,代表当前用户的主目录。 /bin:这通常是存放标准实用程序(如 ls, cp 等&#xff…

解决Openwrt 串口默认是没有密码的方法

将串口登录加入密码方法如下: 步骤一:配置busybox的登录,可以在.config文件中添加如下 CONFIG_BUSYBOX_CONFIG_LOGINy 添加后,需要重新编译busybox。 步骤二:修改target/linux/ramips/base-files/etc/inittab文件 将…

C++之类与对象(中)(上篇)

类与对象(中) 类的默认成员函数 默认成员函数就是⽤⼾没有显式实现,编译器会⾃动⽣成的成员函数称为默认成员函数。⼀个类,我 们不写的情况下编译器会默认⽣成以下6个默认成员函数,需要注意的是这6个中最重要的是前4…

ECCV 2024 | 南洋理工三维数字人生成新范式:结构扩散模型

该论文作者均来自于新加坡南洋理工大学 S-Lab 团队,包括博士后胡涛,博士生洪方舟,以及计算与数据学院刘子纬教授(《麻省理工科技评论》亚太地区 35 岁以下创新者)。S-Lab 近年来在顶级会议如 CVPR, ICCV, ECCV, NeurIP…