IT網(wǎng)絡運維| 網(wǎng)絡基礎(chǔ)知識匯總(網(wǎng)絡基礎(chǔ))

2020-05-12 17:53 作者：艾銻無限 瀏覽量：

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作為網(wǎng)絡運維，有很多基礎(chǔ)知識是需要大家掌握的。今天整理了一些網(wǎng)絡基礎(chǔ)知識供大家參考。計算機網(wǎng)絡學習的核心內(nèi)容就是網(wǎng)絡協(xié)議的學習。網(wǎng)絡協(xié)議是為計算機網(wǎng)絡中進行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或者說是約定的集合。因為不同用戶的數(shù)據(jù)終端可能采取的字符集是不同的，兩者需要進行通信，必須要在一定的標準上進行。一個很形象地比喻就是我們的語言，我們中國地廣人多，地方性語言也非常豐富，而且方言之間差距巨大。A地區(qū)的方言可能B地區(qū)的人根本無法接受，所以我們要為全國人進行溝通建立一個語言標準，這就是我們的普通話的作用。同樣，放眼全球，我們與外國友人溝通的標準語言是英語，所以我們才要學習英語。計算機網(wǎng)絡協(xié)議同我們的語言一樣，多種多樣。而ARPA公司與1977年到1979年推出了一種名為ARPANET的網(wǎng)絡協(xié)議受到了廣泛的熱捧，其中最主要的原因就是它推出了人盡皆知的TCP/IP標準網(wǎng)絡協(xié)議。目前TCP/IP協(xié)議已經(jīng)成為Internet中的“通用語言”，下圖為不同計算機群之間利用TCP/IP進行通信的示意圖。



一、網(wǎng)絡層次劃分

      為了使不同計算機廠家生產(chǎn)的計算機能夠相互通信，以便在更大的范圍內(nèi)建立計算機網(wǎng)絡，國際標準化組織（ISO）在1978年提出了“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”，即著名的OSI/RM模型（Open System Interconnection/Reference Model）。它將計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的通信協(xié)議劃分為七層，自下而上依次為：物理層（Physics Layer）、數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）、網(wǎng)絡層（Network Layer）、傳輸層（Transport Layer）、會話層（Session Layer）、表示層（Presentation Layer）、應用層（Application Layer）。其中第四層完成數(shù)據(jù)傳送服務，上面三層面向用戶。　　除了標準的OSI七層模型以外，常見的網(wǎng)絡層次劃分還有TCP/IP四層協(xié)議以及TCP/IP五層協(xié)議，它們之間的對應關(guān)系如下圖所示：



二、OSI七層網(wǎng)絡模型

     TCP/IP協(xié)議毫無疑問是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議，沒有它就根本不可能上網(wǎng)，任何和互聯(lián)網(wǎng)有關(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的四層、五層模型，每一層中都要自己的專屬協(xié)議，完成自己相應的工作以及與上下層級之間進行溝通。由于OSI七層模型為網(wǎng)絡的標準層次劃分，所以我們以O(shè)SI七層模型為例從下向上進行一一介紹。




     1）物理層（Physical Layer）　　激活、維持、關(guān)閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。該層為上層協(xié)議提供了一個傳輸數(shù)據(jù)的可靠的物理媒體。簡單的說，物理層確保原始的數(shù)據(jù)可在各種物理媒體上傳輸。物理層記住兩個重要的設(shè)備名稱，中繼器（Repeater，也叫放大器）和集線器。

　　2）數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）

　　數(shù)據(jù)鏈路層在物理層提供的服務的基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡層提供服務，其最基本的服務是將源自網(wǎng)絡層來的數(shù)據(jù)可靠地傳輸?shù)较噜徆?jié)點的目標機網(wǎng)絡層。為達到這一目的，數(shù)據(jù)鏈路必須具備一系列相應的功能，主要有：如何將數(shù)據(jù)組合成數(shù)據(jù)塊，在數(shù)據(jù)鏈路層中稱這種數(shù)據(jù)塊為幀（frame），幀是數(shù)據(jù)鏈路層的傳送單位；如何控制幀在物理信道上的傳輸，包括如何處理傳輸差錯，如何調(diào)節(jié)發(fā)送速率以使與接收方相匹配；以及在兩個網(wǎng)絡實體之間提供數(shù)據(jù)鏈路通路的建立、維持和釋放的管理。數(shù)據(jù)鏈路層在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址尋址、數(shù)據(jù)的成幀、流量控制、數(shù)據(jù)的檢錯、重發(fā)等。

　　有關(guān)數(shù)據(jù)鏈路層的重要知識點：

　　1> 數(shù)據(jù)鏈路層為網(wǎng)絡層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸；

　　2> 基本數(shù)據(jù)單位為幀；

　　3> 主要的協(xié)議：以太網(wǎng)協(xié)議；

　　4> 重要設(shè)備名稱：交換機。

　　3）網(wǎng)絡層（Network Layer）

　　網(wǎng)絡層的目的是實現(xiàn)兩個端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送，具體功能包括尋址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。它提供的服務使傳輸層不需要了解網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)。如果您想用盡量少的詞來記住網(wǎng)絡層，那就是“路徑選擇、路由及邏輯尋址”。網(wǎng)絡層中涉及眾多的協(xié)議，其中包括最重要的協(xié)議，也是TCP/IP的核心協(xié)議——IP協(xié)議。IP協(xié)議非常簡單，僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協(xié)議的主要功能有：無連接數(shù)據(jù)報傳輸、數(shù)據(jù)報路由選擇和差錯控制。與IP協(xié)議配套使用實現(xiàn)其功能的還有地址解析協(xié)議ARP、逆地址解析協(xié)議RARP、因特網(wǎng)報文協(xié)議ICMP、因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP。具體的協(xié)議我們會在接下來的部分進行總結(jié)，有關(guān)網(wǎng)絡層的重點為：

　　1> 網(wǎng)絡層負責對子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)包進行路由選擇。此外，網(wǎng)絡層還可以實現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)際互連等功能；

　　2> 基本數(shù)據(jù)單位為IP數(shù)據(jù)報；

　　3> 包含的主要協(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)控制報文協(xié)議）;

　　ARP協(xié)議（Address Resolution Protocol，地址解析協(xié)議）;

　　RARP協(xié)議（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址解析協(xié)議）。

　　4> 重要的設(shè)備：路由器。

　　4）傳輸層（Transport Layer）

　　第一個端到端，即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。

　　傳輸層的任務是根據(jù)通信子網(wǎng)的特性，最佳的利用網(wǎng)絡資源，為兩個端系統(tǒng)的會話層之間，提供建立、維護和取消傳輸連接的功能，負責端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸。在這一層，信息傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段或報文。　　網(wǎng)絡層只是根據(jù)網(wǎng)絡地址將源結(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)包傳送到目的結(jié)點，而傳輸層則負責將數(shù)據(jù)可靠地傳送到相應的端口。　　有關(guān)網(wǎng)絡層的重點：　　1> 傳輸層負責將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題；　　2> 包含的主要協(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)報協(xié)議）；　　3> 重要設(shè)備：網(wǎng)關(guān)。　
　
        5）會話層

　　會話層管理主機之間的會話進程，即負責建立、管理、終止進程之間的會話。會話層還利用在數(shù)據(jù)中插入校驗點來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步。

　　6）表示層

　　表示層對上層數(shù)據(jù)或信息進行變換以保證一個主機應用層信息可以被另一個主機的應用程序理解。表示層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)的加密、壓縮、格式轉(zhuǎn)換等。

　　7）應用層

　　為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡應用程序提供訪問網(wǎng)絡服務的接口。

　　會話層、表示層和應用層重點：

　　1> 數(shù)據(jù)傳輸基本單位為報文；

　　2> 包含的主要協(xié)議：FTP（文件傳送協(xié)議）、Telnet（遠程登錄協(xié)議）、DNS（域名解析協(xié)議）、SMTP（郵件傳送協(xié)議），POP3協(xié)議（郵局協(xié)議），HTTP協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol）。

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