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网络原理 2

牧.. 2023-11-02 原文

文章目录


前言 :


上文已经 将 网络层 和 传输层 说完了, 下面我们来学习以下 网络层 和 数据链路层 里 相关的知识 , 关于 网络层 和 数据链路层 的知识 简单了解一下即可 .

1. 网络层

网络层 主要 做两件事 :

1.地址管理

2.路由选择


还记得 网络层 的作用吗?


网络层 : 主要负责路径的规划 (走那条路比较划算) 。

这里既然需要 规划路径,那么就需要路呀 ,没有咋进行规划呢 ?


地址管理 就是将路径给定义起来, 好比 快递系统想要建立起来,就需要先把世界上的地址能够以一定的规范定义出来.


有了地址 ,就可以 路由选择了 , 路由选择其实就是 路径 规划 .


在我们的网络层 代表协议 就是 IP 协议


下面就来了解以下 IP 协议 , 这里先来看看 IP 协议的 协议报头


图一 :


图二 :


图三 :


图四 :


关于 IPv6 可以看这个 电子监听、全国断网,棱镜门背后,中国如何从末路狂奔到世界之巅_哔哩哔哩_bilibili


到此 关于 ip 协议 报头已经 了解 的差不多了, 下面 来学习一下地址管理


地址管理 ,就说到这里, 下面简单来说一下IP协议的另外一个功能,路由选择 , 路由选择 非常非常复杂 比 TCP 复杂很多 ,同时 面试不考 ,公司也用不到 , 这里就简单说说了 .


路由选择 就是规划路径: 相当于 我使用地图 导航一下 , 比如 我想去 上海路 ,此时 导航就会给出 很多条路径 .

由于 网络环境非常复杂 , 任何一个节点 (路由器) 都是无法感知到网络环境的全貌的 !!!

一个路由器最多只认识它的一些邻居 (或者是 邻居的邻居 …) , 这里想要进行一个比较长的路径的转发,就比较麻烦,需要一边走,一边问.


举个例子 :

我从 新建县 出发 , 我想去 上海路 , 但我不知道路 , 于是 我可以问 ,

1.我先出门 , 问 A , A 让我 去路口 坐169 往 南走 2.我坐着 169 来到了 火车站 , 问 B , B 让我坐地铁 2 号 线 , 继续往南 走 ,

3.我坐地铁,二号线 来到了 橡胶厂 , 问 C , C说知道怎么走 , 告诉了我一个具体的走法 .


这里 一边走一遍问 , 每走一次,都会更接近一点目的地 .


路由选择 ,核心思路 就是 问路 , 每个路由器都会保存一定的周围设备的信息 (路由表) , 每次有一个 IP 数据报经过 路由器 ,就需要匹配路由表 , 看看接下来咋

走 如果 路由表上有匹配的项 (该路由器认识路) , 直接按照要求走就行了 , 如果没有匹配的项(路由器不认识路) 会提供一个默认的路径,大体方向是 不会错的 ,

沿着这个方向继续走 ,继续问 .


每经过一个 路由器问一次 TTL - 1 ,如果减到 0 了 ,还没到 说明这个报永远也到不了 , 这个地址没人知道 , 就被 丢弃了


路由选择的过程,简单来说是这样的 ,但实际上还是会更复杂的 , 比如说 路由表长啥样 , 路由表是咋来的 ,如何更新, 如何配置 , 感兴趣 可以自己去了解 一下 .

2. 数据链路层


数据链路层的作用 : 考虑相邻两个节点之间的传输 (通过网线/光纤/无线直接相连的两个设备) .


这里典型协议也有很多 , 其中最知名的就是 “以太网” 。


以太网 :这个协议其实规定了数据链路层 也规定物理层的内容 .


我们 使用的 网线 , 就叫做 “以太网线” (遵循以太网协议的网线) .


这里为啥叫以太 ?


可以自己去了解一下 , 下面 直接 来看看 以太网数据帧格式 .


图二 :


图三 :


到此 应用层 ,传输层 , 网络层, 数据链路层 就说完了,下面来介绍一个 重要的协议 , DNS (其实是 应用层的 一个协议) , 这个协议 也是当前互联网的基石 .

3. DNS


DNS 也就是 域名解析系统 .


啥事域名 ?

其实就是网址 , 比如 www.baidu.com


在我们网络上的服务器 ,要访问它 ,需要的是 ,IP 地址 ,但是 IP 地址 太拗口 , 不好记 … 于是 使用 一些 简单的单词 构成字符串来表示这个地址 .


补充 : DHCP ,这个是组网的时候,搞的一个自动分配 IP 地址的协议 .


最后 : 在整个网络原理 这里, 涉及到 一个非常经典的面试题


在浏览器里输入 www.baidu.com 之后 , 按下回车 ,到最终 展示 出网页 ,这个过程发生了 那些事情 ?


答 : 粗略的说 干了以下 6 步

  1. DNS 解析 , 将域名解析成 IP 地址

  2. TCP 连接 : TCP 三次握手 传输层

  3. 发送 HTTP 请求 (GET / POST 主要的两种) 应用层

  4. 服务器 处理请求 并返回 响应

  5. 浏览器 解析渲染页面

  6. 断开连接 : TCP 四次 挥手

参考文章 : http://t.csdn.cn/eBIkY

这里 HTTP 协议还没学到 ,这里可以 先来了解 一下 这个过程 ,后面学习 完 HTTP 协议 , 在回头看 .

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