网络层

计算机工作过程 如果想让计算机工作，就得先把程序编辑出来，然后通过输入设备送到储存器保存起来，即程序储存下面就是执行程序的问题。根据冯诸依曼得设计，计算机应能自动执行程序，而执行程序又归结为逐条行力指令，只剩条指令有分为以下四个操作 取出指令：从储存器对某个地址中去除要执行的命令送到CPU内部的指令寄存器暂存 分析指令:把保存的指令寄存器中的指令送到指令译码器溢出，该指令对应的操作 执行指令:根据指令译码部分发出相应的控制器，完成指令规定的各种操作。 为执行下一条指令做好准备机取出下一条指令地址。 计算机系统分为硬件系统和软件系统 硬件系统分为主机和外部设备。 主机分为中央处理器CPU和内存。 中央处理器CPU分为运算器 控制器 寄存器 内存可分为随机储存器和只读储存器 内部社会氛围输入设备和输出设备和外部储存器和通信设备。 输入设备分为键盘鼠标，光笔，扫描仪。 输出设备分为显示器，打印机，绘图仪。 外部储存器分为磁带磁盘，光盘。 通信设备分为网卡调制解调器 软件系统分为系统软件和应用软件 系统软件分为操作系统和程序设计器。 应用软件只有各种应用程序。 zv认识数据的思想及意义 现在的社会是一种高速发展的社会，科技发达信息流通，人们之间的交流越来越密切，生活越来越方便，大数据就是这个高科技时代的产物。大数据并不在，而是鱼有用价值含量挖掘和本比数量更为重要，大规模数据是赢得竞争的关键

Http的长连接和短连接本质上是Tcp的长连接和短连接。Http是应用层协议，在传输层使用Tcp协议，在网络层使用Ip协议。Ip协议主要解决网络层的路由和寻址问题。Tcp协议主要解决如何可靠地在网络层传输数据。 Http协议是建立在Tcp协议之上的协议，Http负责如何包装数据，Tcp层负责如何传输数据。 1 在http1.0协议中，客户端每次请求都需要建立一个单独的连接，请求处理完成之后，释放连接，这种连接就是"短连接"。 2 在http1.1协议中，可以在一次连接中处理多个请求，不必等到一个请求处理完成后再处理另外一个请求，这种连接就是"长连接"。在http1.1的请求头中设置connection：keep-alive，就表示请求一个长连接，服务器端的返回头中带上connection：keep-alive，表明该连接是一个长连接。 来源： https://www.cnblogs.com/mydesky2012/p/11727780.html

交换机工作原理 1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入 MAC地址表 中。 2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的 MAC地址表 进行比较，以决定由哪个端口进行转发。 3.如数据帧中的目的MAC地址不在 MAC地址表 中，则向所有 端口转发 。这一过程称为泛洪（flood）。 4.广播帧和组播帧向所有的 端口转发 。 路由器工作原理 路由器接收到数据包，提取目标IP地址及子网掩码计算目标网络地址； 根据目标网络地址查找路由表，如果找到目标网络地址就按照相应的出口发送到下一个路由器； 如果没有找到，就看一下有没有 默认路由 ，如果有就按照 默认路由 的出口发送给下一个路由器； 如果没有找到就给源IP发送一个出错 ICMP数据包 表明没法传递该数据包； 如果是 直连路由 就按照第二层MAC地址发送给目标站点。 数据的封装与解装 封装： 应用层数据 Date ->传输层数据 TCP/IP头+Date -> 网络层 IP头部+ TCP /IP头+Date ->数据链 路层 目的MAC+源MAC +LEN/TYPE+ IP头部+ TCP/IP头+Date +FCS -> 物理层 二进制比特流 解装：反过来 MAC表和路由表的区别 路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层

Network（网络层），负责对子网间的数据包进行路由选择。 此外，网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。 对应的连接设备：路由器。 网际协议 IP 网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一。 与 IP 协议配套使用的还有三个协议： 地址解析协议 ARP(Address Resolution Protocol) 网际控制报文协议 ICMP (Internet Control Message Protocol) 网际组管理协议 IGMP (Internet Group Management Protocol) ARP 地址解析协议： 不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。 每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存(ARP cache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。 当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数据报时，就先在其 ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。 如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。 如果主机 A 知道主机 B 的 IP 地址，但是 ARP 高速缓存中没有该 IP 地址到 MAC 地址的映射， 此时主机 A 通过广播的方式发送 ARP 请求分组，主机 B

IP地址 IP地址（Internet Protocol Address）： 缩写为IP Adress，是一种在Internet上的给主机统一编址的地址格式，也称为网络协议（IP协议）地址。 它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址。 常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类，当前广泛应用的是IPv4。 目前IPv4几乎耗尽，下一阶段必然会进行版本升级到IPv6。 IP地址对应于OSI参考模型的第三层网络层，工作在网络层的路由器根据目标IP和源IP来判断是否属于同一网段。 如果是不同网段，则转发数据包。 IP地址的组成： IP地址=网络地址+主机地址。 计算机的IP地址由两部分组成，一部分为网络标识，一部分为主机标识，同一网段内的计算机网络部分相同，主机部分不能同时重复出现。 路由器连接不同网段（网络标识），负责不同网段之间的数据转发。 交换机连接的是同一网段的计算机（主机标识）。 通过设置网络地址和主机地址，在互相连接的整个网络中保证每台主机的IP地址不会互相重叠，即IP地址具有了唯一性。 IP数据包首部 IP数据包首部： 版本(4位)：ipv4或者ipv6 首部长度（4位）：最大值60字节（4位表示0-15，一个单位位4个字节） 区分服务（8位）：数据包传输着急还是不着急 总长度（16位）：首部+数据部分 标识（16位） 标志（3位） 片偏移（13位）

前期： OSI网络模型：（7层） 物理层：为数据链路层提供设备支持（网口） 数据链路层：网络层的数据 网络层：网络连接功能、路由器的分配 传输层：网络数据之间的传输 会话层：两台设备之间进行一次会话（一次网络请求） 表示层：数据传输的格式或者其他功能 应用层：用户操作（网络地址） 后期： TCP/IP：（4层） 网络层： 网络互联层： 传输层： 应用层： java中的网络通讯： 实现网络通讯的基础： 1、IP地址（电脑设备或者其他设备） 在网络世界中，每一台电脑都有对应的IP地址（唯一标识） 查看：Win键 + r 输入cmd 输入ipconfig 本机默认地址（本地回环地址）：127.0.0.1（通过这个地址可以实现一台电脑的自我访问） 默认的主机名：localhost 2、端口号（应用程序在电脑中的地址） 范围：0 ~ 65535 其中：0~1024一般用于描述电脑系统应用 3、网络协议（TCP UDP HTTP） 数据传输协议：规定某种数据格式 InetAddress类： 注意：因为InewAddress的构造方法的修饰符是默认的，所以不能通过构造方法new对象 获取本地的InewAddress对象： InewAddress.getLocalHost(); 获取本机IP地址的InetAddress类 ： InetAddress.getLocalHost()

划分层次 当两台主机之间传送文件时，是一项非常复杂的工作。 可以将工作划分为三类： 1.与传送文件直接有关，例如发送端的文件传送应用程序应当确定接收端的文件管理程序已做好接收和存储文件的准备。这就需要一个 文件传送模块 来完成。 2.为了保证文件和文件传送命令可靠地在两个系统之间交换，可以再设立一个 通信服务模块 。 3.再构造一个 网络接入模块 ,让这个模块负责做与网络接口细节有关的工作，并向上层提供服务，使上面的通信服务模块能够完成可靠通信的任务。 分层带来的好处： 1.各层之间是独立的。某一层并不需要它的下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层接口所提供的服务。 2.灵活性好。当任何一层发生变化时，只需要层间接口关系保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。 3.结构上可分割开。各层都可以采用最适合的技术来实现。 4.易于实现和维护。整个系统被分解为若干个相对独立的子系统，更方便维护。 5.能促进标准化工作。每一层的功能及其所提供的服务都有了明确说明。通常各层所要完成的功能主要有以下一些： 　　1） 差错控制 ，使相对应层次对等方的通信更加可靠。 　　2） 流量控制 ，发送端的发送速率必须使接收端来得及接收。 　　3） 分段和重装 ，发送端将要发送的数据块划分为更小的单位，在接收端将其还原。 　　4） 复用和分用 ，发送端几个高层会话复用一条低层的连接，在接收端再进行分用。

1， OSI，TCP/IP，五层协议的体系结构，以及各层协议 OSI分层 （7层） ：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 TCP/IP分层（4层） ：网络接口层、 网际层、运输层、 应用层。 五层协议 （5层） ：物理层、数据链路层、网络层、运输层、 应用层。 每一层的协议如下 ： 物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中继器，集线器，网关） 数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （网桥，交换机） 网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器） 传输层：TCP、UDP、SPX 会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC 表示层：JPEG、MPEG、ASII 应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS 每一层的作用如下 ： 物理层： 通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit） 数据链路层 ：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame） 网络层 ：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT） 传输层 ：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment） 会话层 ：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU） 表示层 ：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU） 应用层 ：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU

一、网络分层 网络上的计算机之所以可以互相通信，是因为它们之间都遵守互相都可以“认识”的互联网协议（就如同人交流一样，两个人能够交流，互相必须知道对象的语言），互联网上的计算机互相通信又归根于网络中层与层之间的通信，OSI模型把网络通信分成七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，对于开发网络应用人员来说，一般把网络分成五层，这样比较容易理解。这五层为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层（最顶层），下面是一张网络分层的图片（来源于网络）： 二、各层的协议 网络中的计算机互相通信就是实现了层与层之间的通信，要实现层与层之间的通信，则各层都要遵守规则，这样才能完成更好的通信， 我们就把它们之间遵守的规则就叫个“协议”，然而网络上的五层之间遵守的协议不一样，每层都有各自的协议。下面就由下至上的讲述每层的协议 2.1 物理层协议 物理层是五层模型中的最底层，物理层为计算机之间的数据通信提供了传输媒体和互连设备，为数据传输提供了可靠的环境，媒体包括电缆、光纤、无线信道等，互连设备指是计算机和调制解调器之间的互连设备，如各种插头、插座等。该层的作用是透明的传输比特流（即二进制流），为数据链路层提供一个传输原始比特流的物理连接 2.2 数据链路层 数据链路层是模型中的第2层，该层对接受到物理层传输过来的比特流进行分组，一组电信号构成的数据包，就叫做"帧"

OSI分层 （7层）：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 TCP/IP分层（4层）：网络接口层、 网际层、运输层、 应用层。 五层协议 （5层）：物理层、数据链路层、网络层、运输层、 应用层。 每一层的协议如下： 物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中继器，集线器） 数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （网桥，交换机） 网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器） 传输层：TCP、UDP、SPX 会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC 表示层：JPEG、MPEG、ASII 应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS 每一层的作用如下： 物理层：通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit） 数据链路层：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame） 网络层：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT） 传输层：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment） 会话层：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU） 表示层：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU） 应用层：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU） 传输层协议：TCP协议、UDP协议 应用层协议：FTP、HTTP、SMTP 网络层协议