網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)知識(shí)

網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)學(xué)問1

1、局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)LAN

局域網(wǎng)的基本特征是：

①網(wǎng)絡(luò)的全部物理設(shè)備分布在半徑不超過幾公里的有限地理范圍之內(nèi)。

②整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由同一個(gè)組織或機(jī)構(gòu)所擁有。

③在局域網(wǎng)中可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)高的數(shù)據(jù)傳輸速率，如傳輸速率范圍達(dá)1000Mb/S。

④網(wǎng)絡(luò)連接相當(dāng)規(guī)整，有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)可遵循。

2、城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAreaNetwork)

掩蓋范圍為10公里左右，掩蓋一個(gè)地區(qū)或城市。

城域網(wǎng)的目標(biāo)是滿意幾十公里范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機(jī)關(guān)、公司的多個(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)，以供應(yīng)數(shù)據(jù)、語音、圖形等服務(wù)。一般采納與LAN相像的技術(shù)，曾也制定過一種訪問掌握規(guī)程——分布式隊(duì)列雙總線DQDB(DistributedQueueDualBus)。

3、廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)

跨越大的地域的網(wǎng)絡(luò)，通常掩蓋一個(gè)國(guó)家、地區(qū)（幾十到幾千公里）。

廣域網(wǎng)的基本特征是：

①網(wǎng)絡(luò)中信息的傳輸距離相對(duì)很長(zhǎng)，可達(dá)幾千公里以上，涉及到對(duì)遠(yuǎn)程（非本地）計(jì)算機(jī)的存取與訪問。

②通常分屬于多個(gè)單位或部門全部，資源子網(wǎng)中的各類資源與通信子網(wǎng)分別由各自管轄與負(fù)責(zé)。

③長(zhǎng)距離通信線路上傳輸速率相對(duì)較低，一般在幾十kbit／s至幾Mbit／S的數(shù)量級(jí)之間。

④網(wǎng)絡(luò)的相互連接結(jié)構(gòu)通常不規(guī)整。

4、互聯(lián)網(wǎng)(Internet)

由兩個(gè)或兩個(gè)以上的網(wǎng)絡(luò)組成。

網(wǎng)絡(luò)的分類-按信息傳輸技術(shù)分類網(wǎng)絡(luò)

1，廣播式通信信道：每個(gè)節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)通信信道，一個(gè)節(jié)點(diǎn)廣播信息，其它節(jié)點(diǎn)都能接收信息。對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為：廣播式網(wǎng)絡(luò)（全部連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)共享一個(gè)公共通信信道，一臺(tái)主機(jī)發(fā)送的報(bào)文分組，其它主機(jī)都能“收聽”到這個(gè)分組，而后依據(jù)其附帶的目的地址推斷是否接收該分組。）

2，點(diǎn)到點(diǎn)通信信道：一條通信線路連接一對(duì)節(jié)點(diǎn)。對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為：點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（每條物理（規(guī)律）線路連接一對(duì)計(jì)算機(jī)，假如沒有直接連接的線路，那么它們之間的分組傳輸就要通過中間節(jié)點(diǎn)的接收、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)直至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。而中間節(jié)點(diǎn)的'選擇需要路由選擇算法。）

網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)學(xué)問2

1、需要傳送的數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的HTML頁面。

2、應(yīng)用協(xié)議HTTP報(bào)文頭添加到HTML數(shù)據(jù)之前。報(bào)文頭信息包括：服務(wù)器所使用的HTTP版本，以及表明它包含發(fā)給網(wǎng)絡(luò)客戶端信息的狀態(tài)編碼。

3、HTTP應(yīng)用層協(xié)議將HTML格式的網(wǎng)頁數(shù)據(jù)發(fā)送給傳輸層。TCP傳輸層用于管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶端之間的會(huì)話。

4、IP信息添加到TCP信息之前。IP指定適當(dāng)?shù)脑春湍康腎P地址。這些信息就構(gòu)成了IP報(bào)文。

5、以太網(wǎng)協(xié)議添加到IP報(bào)文的兩端之后，就形成了數(shù)據(jù)鏈路幀。上述幀發(fā)送至通向網(wǎng)絡(luò)客戶端的路徑上的最近一個(gè)路由器。路由器移除以太網(wǎng)信息，觀看IP報(bào)文，判定最佳路徑，將報(bào)文插入一個(gè)新的幀，并發(fā)送至目標(biāo)路徑上下一個(gè)相鄰路由器。

每一個(gè)路由器在轉(zhuǎn)發(fā)之前都移除并添加新的數(shù)據(jù)鏈路層信息。

6、數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包含媒介和中間設(shè)備。

7、客戶端接收到包含數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)鏈路幀，處理各層協(xié)議頭，之后以添加時(shí)相反的挨次移除協(xié)議頭。首先處理并移除以太網(wǎng)信息，之后是IP協(xié)議信息，接下來TCP信息，最終是HTTP信息。

8、之后，將網(wǎng)頁信息傳遞給客戶端網(wǎng)頁掃瞄器軟件。

數(shù)據(jù)封裝:

消息要在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，必需對(duì)它進(jìn)行編碼，以特定的格式進(jìn)行封裝，同時(shí)需要適當(dāng)?shù)胤庋b以足夠的掌握和地址信息，以使它能夠從發(fā)送方移動(dòng)到接收方。

消息大小

理論上，視頻或郵件信息是能夠以大塊非中斷型流從網(wǎng)絡(luò)源地址傳送到目的地址，但這也意味著同一時(shí)刻同一網(wǎng)絡(luò)其他設(shè)備就無法收發(fā)消息。這種大型數(shù)據(jù)流會(huì)造成顯著延時(shí)。

并且，假如傳輸過程中連接斷開，整個(gè)數(shù)據(jù)流都會(huì)丟失需要全部重傳。因此更好的方法是將數(shù)據(jù)流分割（segmentation）為較小的，便于管理的片段，能夠帶來兩點(diǎn)好處：

·發(fā)送較小片段，網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)可有多個(gè)會(huì)話交叉進(jìn)行。這種在網(wǎng)絡(luò)上將不同會(huì)話片段交叉進(jìn)行的過程稱為多路傳輸（multiplexing）。

·分割可提高網(wǎng)絡(luò)通訊的牢靠性。各消息片段從源地址到目的地址無需經(jīng)過相同路徑，假如一條路徑被堵塞或斷開，其余消息可從替換路徑到達(dá)目的地址。假如部分消息到不了目的地址，那只需重傳丟失部分。

通過對(duì)片段打上標(biāo)簽的方式來保證挨次以及在接收時(shí)重組。

協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ProtocolDataUnit,PDU）

應(yīng)用層數(shù)據(jù)在傳輸過程中沿著協(xié)議棧傳遞，每一層協(xié)議都會(huì)向其中添加信息。這就是封裝的過程。

數(shù)據(jù)片段在各層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中采納的形式就稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）。封裝過程中，下一層對(duì)從上一層收到的PDU進(jìn)行封裝。在處理的每一個(gè)階段PDU都有不同的名字來反應(yīng)它的功能。

PDU根據(jù)TCP/IP協(xié)議的命名規(guī)范：

·數(shù)據(jù)（Data）：應(yīng)用層PDU的常用術(shù)語

·分段（Segment）：傳輸層PDU

·幀（Frame）：網(wǎng)絡(luò)層PDU

·比特（Bits）：在介質(zhì)上物理傳輸數(shù)據(jù)所使用的PDU。

封裝

封裝是指在傳輸之前為數(shù)據(jù)添加額外的協(xié)議頭信息的過程。在絕大多數(shù)數(shù)據(jù)通信過程中，源數(shù)據(jù)在傳輸前都會(huì)封裝以數(shù)層協(xié)議。在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送消息時(shí)，主機(jī)上的協(xié)議棧從上至下進(jìn)行操作。

以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器為例，HTTP應(yīng)用層協(xié)議發(fā)送HTML格式網(wǎng)頁數(shù)據(jù)到傳輸層，應(yīng)用層數(shù)據(jù)被分成TCP分段。各TCP分段被打上標(biāo)簽，稱為頭（header），表明接收方哪一個(gè)進(jìn)程應(yīng)當(dāng)接收此消息。同時(shí)也包含使得接收方能夠根據(jù)原有的格式來重組數(shù)據(jù)的信息。

傳輸層將網(wǎng)頁HTML數(shù)據(jù)封裝成分段并發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)層，執(zhí)行IP層協(xié)議。整個(gè)TCP分段封裝成IP報(bào)文，也就是再添上IP頭標(biāo)簽。IP頭包括源和目的IP地址，以及發(fā)送報(bào)文到目的地址所必需的信息。

之后，IP報(bào)文發(fā)送到接入層，封裝以幀頭和幀尾。每個(gè)幀頭都包含源和目的物理地址。物理地址唯一指定了本地網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備。幀尾包含差錯(cuò)校正信息。最終，由服務(wù)器網(wǎng)卡將比特編碼傳輸給介質(zhì)。

解封裝

接收主機(jī)以相反的方式進(jìn)行操作稱為解封裝。解封裝是接收設(shè)備移除一層或多層協(xié)議頭的過程。數(shù)據(jù)在協(xié)議棧中向上移動(dòng)直到終端應(yīng)用層伴隨著解封裝。

訪問本地資源：

訪問本地網(wǎng)絡(luò)資源需要兩種類型的地址：網(wǎng)絡(luò)層地址和數(shù)據(jù)鏈路層地址。網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從發(fā)送設(shè)備傳輸至接收設(shè)備。兩層協(xié)議都有源和目的地址，但兩種地址的目的不同。

示例：客戶端PC1與FTP在同一IP網(wǎng)絡(luò)的通信

網(wǎng)絡(luò)地址

網(wǎng)絡(luò)層地址或IP地址包含兩個(gè)部分：網(wǎng)絡(luò)前綴和主機(jī)。路由器使用網(wǎng)絡(luò)前綴部分將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。最終一個(gè)路由器使用主機(jī)部分將報(bào)文發(fā)送給目標(biāo)設(shè)備。同一本地網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)前綴部分是相同的，只有主機(jī)設(shè)備地址部分不同。

源IP地址：發(fā)送設(shè)備，即客戶端PC1的IP地址：10

目的IP地址：接收設(shè)備，即FTP服務(wù)器：

數(shù)據(jù)鏈路地址

數(shù)據(jù)鏈路地址的目的是在同一網(wǎng)絡(luò)中將數(shù)據(jù)鏈路幀從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送至另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。以太網(wǎng)LAN和無線網(wǎng)LAN是兩種不同物理介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)示例，分別有自己的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議。

當(dāng)IP報(bào)文的發(fā)送方和接收方位于同一網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)鏈路幀直接發(fā)送到接收設(shè)備。以太網(wǎng)上數(shù)據(jù)鏈路地址就是以太網(wǎng)MAC地址。MAC地址是物理植入網(wǎng)卡的48比特地址。

源MAC地址：發(fā)送IP報(bào)文的PC1以太網(wǎng)卡MAC地址，AA-AA-AA-AA-AA-AA。

目的MAC地址：當(dāng)發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備位于同一網(wǎng)絡(luò)，即為接收設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈路地址。

本例中，F(xiàn)TPMAC地址：CC-CC-CC-CC-CC-CC。

源和目的MAC地址添加到以太網(wǎng)幀中。

MAC與IP地址

發(fā)送方必需知道接收方的物理和規(guī)律地址。發(fā)送方主機(jī)能夠以多種方式學(xué)習(xí)到接收方的IP地址：比如域名系統(tǒng)（DomainNameSystem,DNS），或通過應(yīng)用手動(dòng)輸入，如用戶指定FTP地址。

以太網(wǎng)MAC地址是怎么識(shí)別的呢？發(fā)送方主機(jī)使用地址解析協(xié)議（AddressResolutionProtocol,ARP）以檢測(cè)本地網(wǎng)絡(luò)的全部MAC地址。如下圖所示，發(fā)送主機(jī)在整個(gè)LAN發(fā)送ARP懇求消息，這是一條廣播消息。

ARP懇求包含目標(biāo)設(shè)備的IP地址，LAN上的每一個(gè)設(shè)備都會(huì)檢查該ARP懇求，看看是否包含它自身的IP地址。只有符合該IP地址的設(shè)備才會(huì)發(fā)送ARP響應(yīng)。ARP響應(yīng)包含ARP懇求中IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址。

訪問遠(yuǎn)程資源：默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

當(dāng)主機(jī)發(fā)送消息到遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)，必需使用路由器，也稱為默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)就是位于發(fā)送主機(jī)同一網(wǎng)絡(luò)上的路由器的接口IP地址。有一點(diǎn)很重要：本地網(wǎng)絡(luò)上的全部主機(jī)都能夠配置自己的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址。假如該主機(jī)的TCP/IP設(shè)置中沒有配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址，或指定了錯(cuò)誤的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址，則遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)消息無法被送達(dá)。

如下圖所示，LAN上的主機(jī)PC1使用IP地址為的R1作為默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，假如PDU的目的地址位于另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，則主機(jī)將PDU發(fā)送至路由器上的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。

與遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通訊

下圖顯示了客戶端主機(jī)PC1與遠(yuǎn)端IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行通訊的網(wǎng)絡(luò)層地址與數(shù)據(jù)鏈路層地址：

網(wǎng)絡(luò)地址

當(dāng)報(bào)文的發(fā)送方與接收方位于不同網(wǎng)絡(luò)，源和目的IP地址將會(huì)代表不同網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)。

源IP地址：發(fā)送設(shè)備即客戶端主機(jī)PC1的IP地址：10。

目的IP地址：接收設(shè)備即網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的IP地址：9。

數(shù)據(jù)鏈路地址

當(dāng)報(bào)文的發(fā)送方與接收方位于不同網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路幀無法直接被發(fā)送到目的主機(jī)。以太網(wǎng)幀必需先發(fā)送給路由器或默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。本例中，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是R1，R1的接口IP地址與PC1屬于同一網(wǎng)絡(luò)，因此PC1能夠直接達(dá)到路由器。

源MAC地址：發(fā)送設(shè)備即PC1的MAC地址，PC1的以太網(wǎng)接口MAC地址為：AA-AA-AA-AA-AA-AA。

目的MAC地址：當(dāng)報(bào)文的發(fā)送方與接收方位于不同網(wǎng)絡(luò)，這一值為路由器或默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的以