云計算網絡基礎課

第一章 云計算相關網絡基礎

計算機網絡參考模型：
建構：①分層思想
②OSI參考模型
③TCP/IP協議族
④數據封裝與解封裝過程
⑤層間通訊過程

OSI七層參考模型
1.國際標準化組織（ISO）
2.1984年頒布了開放系統互連（OSI）參考模型
3.一個開放式體系結構，將網絡分為七層
分層 功能
應用層： 網絡服務與最終用戶的一個接口
表示層： 數據的表示、安全、壓縮
會話層： 建立、管理、中止會話
傳輸層： 定義傳輸數據的協議端口號，以及流控和差錯校驗（端口和服務開放）
網絡層： 進行邏輯地址尋址，實現不同網絡之間的路徑選擇（需要考慮以最低成本達到路徑）
數據鏈路層： 建立邏輯連接、進行硬件地址尋址（物理）、差錯校驗等功能（到達目的地物理節點）
物理層： 建立、維護、斷開物理連接

物理層：
1.如何使用物理信號來表示數據1和0；2.數據傳輸是否可同時在兩個方向上進行；3.通信雙方如何建立和中止連接；4.物理接口特性

數據鏈路層：
1.數據幀 封裝結構（MAC）；2.源和目的方的物理地址；3.數據校驗功能

網絡層：
1.數據包 封裝結構（IP）；2.源和目的方向的邏輯地址；3.根據包頭的邏輯地址選路

傳輸層：（TCP/UDP協議，直接關聯端口）
1.數據段 封裝結構 用戶進程間的通信；2.承上啟下

思考：端到端和點到點通信有何區別？
點到點：關心如何到達、如何選址，尋址選擇最簡短的途徑（路徑的選擇方式）
端到端：不關心如何到達，如何選址，只關心服務的開啟

會話層：
1.建立用戶之間的會話關系

表示層：
1.定義傳遞信息的語法和語義；2.編碼和解碼、壓縮和解壓縮、加密解密

應用層：
1.提供與用戶的接口

TCP/IP協議族的組成：
1.應用層：HTTP網站（超文本傳輸協議）
FTP（文件傳輸協議）速度不算快，容量大安，裝文件
TFTP（簡易版文件傳輸協議）效率高，容量小
SMTP（郵件傳輸協議，25端口）
SNMP（局域網端口掃描協議）
DNS（域名解析域名解析成IP）
2.傳輸層：TCP（特性：安全協議）例如：迅雷等下載工具，斷點重續
UDP（特性：高效協議）例如：QQ、微信等通信工具在發送消息不成功時會返回頭重新發送
3.網絡層：ICMP（數據報文控制協議）ping工具
IGMP（用戶數據報文管理協議）
IP
ARP（地址解析協議） IP-->MAC
RARP（逆地址解析協議） MAC-->IP
4.數據鏈路層、物理層：由底層網絡定義的協議

數據封裝過程：PDU
應用層 上層數據
傳輸層 TCP頭部/上層數據（數據段）
網絡層 IP頭部/TCP頭部/上層數據（數據包）
數據鏈路層 MAC頭部/ IP頭部/TCP頭部/上層數據（數據幀）
物理層 比特流

設備與層的對應關系：
應用層 計算機
傳輸層 防火墻
網絡層 路由器
數據鏈路層 交換機
物理層 網卡、網線、光纖

總結以上，我下面用一個生活中的案例來整體說明一下七層之間的關系

應用層：張三午飯打算訂一份外賣。
表示層：對比了幾大外賣平臺，最終選擇了美團外賣。
會話層：商家的大廚使用原材料給他做好，給他打包好。
傳輸層：商家在這份外賣上標記了訂單編號，隨即叫來外賣小哥。協商后外賣小哥決定騎
電驢把外賣送去給顧客張三。
網絡層：外賣小哥了解了顧客所在地址，并且衡量了去顧客家的三條路路程長短以及交通情況，果斷選了路線偏長但交通通暢的那條路線。
數據鏈路層：在確定了外賣地址和顧客地址無誤后，便在規定時間內送去了。
物理層：張三在家門口收到了外賣小哥送來的外賣。