網絡傳輸基礎知識

網絡傳輸基礎知識網絡傳輸基礎學問1

1、局域網(LocalAreaNetwork)LAN

局域網的基本特征是：

①網絡的全部物理設備分布在半徑不超過幾公里的有限地理范圍之內。

②整個網絡由同一個組織或機構所擁有。

③在局域網中可實現(xiàn)相當高的數(shù)據(jù)傳輸速率，如傳輸速率范圍達1000Mb/S。

④網絡連接相當規(guī)整，有嚴格的標準可遵循。

2、城域網MAN(MetropolitanAreaNetwork)

掩蓋范圍為10公里左右，掩蓋一個地區(qū)或城市。

城域網的目標是滿意幾十公里范圍內的大量企業(yè)、機關、公司的多個局域網互聯(lián)，以供應數(shù)據(jù)、語音、圖形等服務。一般采納與LAN相像的技術，曾也制定過一種訪問掌握規(guī)程——分布式隊列雙總線DQDB(DistributedQueueDualBus)。

3、廣域網WAN(WideAreaNetwork)

跨越大的地域的網絡，通常掩蓋一個國家、地區(qū)（幾十到幾千公里）。

廣域網的基本特征是：

①網絡中信息的傳輸距離相對很長，可達幾千公里以上，涉及到對遠程（非本地）計算機的存取與訪問。

②通常分屬于多個單位或部門全部，資源子網中的各類資源與通信子網分別由各自管轄與負責。

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

④網絡的相互連接結構通常不規(guī)整。

4、互聯(lián)網(Internet)

由兩個或兩個以上的網絡組成。

網絡的分類-按信息傳輸技術分類網絡

1，廣播式通信信道：每個節(jié)點共享一個通信信道，一個節(jié)點廣播信息，其它節(jié)點都能接收信息。對應的計算機網絡為：廣播式網絡（全部連網的計算機共享一個公共通信信道，一臺主機發(fā)送的報文分組，其它主機都能“收聽”到這個分組，而后依據(jù)其附帶的目的地址推斷是否接收該分組。）

2，點到點通信信道：一條通信線路連接一對節(jié)點。對應的計算機網絡為：點到點網絡（每條物理（規(guī)律）線路連接一對計算機，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)點的接收、存儲、轉發(fā)直至目標節(jié)點。而中間節(jié)點的'選擇需要路由選擇算法。）

網絡傳輸基礎學問2

1、需要傳送的數(shù)據(jù)是網絡服務器的HTML頁面。

2、應用協(xié)議HTTP報文頭添加到HTML數(shù)據(jù)之前。報文頭信息包括：服務器所使用的HTTP版本，以及表明它包含發(fā)給網絡客戶端信息的狀態(tài)編碼。

3、HTTP應用層協(xié)議將HTML格式的網頁數(shù)據(jù)發(fā)送給傳輸層。TCP傳輸層用于管理網絡服務器和客戶端之間的會話。

4、IP信息添加到TCP信息之前。IP指定適當?shù)脑春湍康腎P地址。這些信息就構成了IP報文。

5、以太網協(xié)議添加到IP報文的兩端之后，就形成了數(shù)據(jù)鏈路幀。上述幀發(fā)送至通向網絡客戶端的路徑上的最近一個路由器。路由器移除以太網信息，觀看IP報文，判定最佳路徑，將報文插入一個新的幀，并發(fā)送至目標路徑上下一個相鄰路由器。

每一個路由器在轉發(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)網絡傳輸，互聯(lián)網絡包含媒介和中間設備。

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，之后以添加時相反的挨次移除協(xié)議頭。首先處理并移除以太網信息，之后是IP協(xié)議信息，接下來TCP信息，最終是HTTP信息。

8、之后，將網頁信息傳遞給客戶端網頁掃瞄器軟件。

數(shù)據(jù)封裝:

消息要在網絡中傳輸，必需對它進行編碼，以特定的格式進行封裝，同時需要適當?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絡源地址傳送到目的地址，但這也意味著同一時刻同一網絡其他設備就無法收發(fā)消息。這種大型數(shù)據(jù)流會造成顯著延時。

并且，假如傳輸過程中連接斷開，整個數(shù)據(jù)流都會丟失需要全部重傳。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，能夠帶來兩點好處：

·發(fā)送較小片段，網絡上同時可有多個會話交叉進行。這種在網絡上將不同會話片段交叉進行的過程稱為多路傳輸（multiplexing）。

·分割可提高網絡通訊的牢靠性。各消息片段從源地址到目的地址無需經過相同路徑，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。

通過對片段打上標簽的方式來保證挨次以及在接收時重組。

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

應用層數(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)片段在各層網絡結構中采納的形式就稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）。封裝過程中，下一層對從上一層收到的PDU進行封裝。在處理的每一個階段PDU都有不同的名字來反應它的功能。

PDU根據(jù)TCP/IP協(xié)議的命名規(guī)范：

·數(shù)據(jù)（Data）：應用層PDU的常用術語

·分段（Segment）：傳輸層PDU

·幀（Frame）：網絡層PDU

·比特（Bits）：在介質上物理傳輸數(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)在傳輸前都會封裝以數(shù)層協(xié)議。在網絡上發(fā)送消息時，主機上的協(xié)議棧從上至下進行操作。

以網絡服務器為例，HTTP應用層協(xié)議發(fā)送HTML格式網頁數(shù)據(jù)到傳輸層，應用層數(shù)據(jù)被分成TCP分段。各TCP分段被打上標簽，稱為頭（header），表明接收方哪一個進程應當接收此消息。同時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。

傳輸層將網頁HTML數(shù)據(jù)封裝成分段并發(fā)送至網絡層，執(zhí)行IP層協(xié)議。整個TCP分段封裝成IP報文，也就是再添上IP頭標簽。IP頭包括源和目的IP地址，以及發(fā)送報文到目的地址所必需的信息。

之后，IP報文發(fā)送到接入層，封裝以幀頭和幀尾。每個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絡上的設備。幀尾包含差錯校正信息。最終，由服務器網卡將比特編碼傳輸給介質。

解封裝

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

訪問本地資源：

訪問本地網絡資源需要兩種類型的地址：網絡層地址和數(shù)據(jù)鏈路層地址。網絡層和數(shù)據(jù)鏈路層負責將數(shù)據(jù)從發(fā)送設備傳輸至接收設備。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網絡的通信

網絡地址

網絡層地址或IP地址包含兩個部分：網絡前綴和主機。路由器使用網絡前綴部分將報文轉發(fā)給適當?shù)木W絡。最終一個路由器使用主機部分將報文發(fā)送給目標設備。同一本地網絡中，網絡前綴部分是相同的，只有主機設備地址部分不同。

源IP地址：發(fā)送設備，即客戶端PC1的IP地址：10

目的IP地址：接收設備，即FTP服務器：

數(shù)據(jù)鏈路地址

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

當IP報文的發(fā)送方和接收方位于同一網絡，數(shù)據(jù)鏈路幀直接發(fā)送到接收設備。以太網上數(shù)據(jù)鏈路地址就是以太網MAC地址。MAC地址是物理植入網卡的48比特地址。

源MAC地址：發(fā)送IP報文的PC1以太網卡MAC地址，AA-AA-AA-AA-AA-AA。

目的MAC地址：當發(fā)送設備與接收設備位于同一網絡，即為接收設備的數(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)送方主機能夠以多種方式學習到接收方的IP地址：比如域名系統(tǒng)（DomainNameSystem,DNS），或通過應用手動輸入，如用戶指定FTP地址。

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

ARP懇求包含目標設備的IP地址，LAN上的每一個設備都會檢查該ARP懇求，看看是否包含它自身的IP地址。只有符合該IP地址的設備才會發(fā)送ARP響應。ARP響應包含ARP懇求中IP地址相對應的MAC地址。

訪問遠程資源：默認網關

當主機發(fā)送消息到遠端網絡，必需使用路由器，也稱為默認網關。默認網關就是位于發(fā)送主機同一網絡上的路由器的接口IP地址。有一點很重要：本地網絡上的全部主機都能夠配置自己的默認網關地址。假如該主機的TCP/IP設置中沒有配置默認網關地址，或指定了錯誤的默認網關地址，則遠端網絡消息無法被送達。

如下圖所示，LAN上的主機PC1使用IP地址為的R1作為默認網關，假如PDU的目的地址位于另一個網絡，則主機將PDU發(fā)送至路由器上的默認網關。

與遠端網絡設備通訊

下圖顯示了客戶端主機PC1與遠端IP網絡服務器進行通訊的網絡層地址與數(shù)據(jù)鏈路層地址：

網絡地址

當報文的發(fā)送方與接收方位于不同網絡，源和目的IP地址將會代表不同網絡上的主機。

源IP地址：發(fā)送設備即客戶端主機PC1的IP地址：10。

目的IP地址：接收設備即網絡服務器的IP地址：9。

數(shù)據(jù)鏈路地址

當報文的發(fā)送方與接收方位于不同網絡，以太網數(shù)據(jù)鏈路幀無法直接被發(fā)送到目的主機。以太網幀必需先發(fā)送給路由器或默認網關。本例中，默認網關是R1，R1的接口IP地址與PC1屬于同一網絡，因此PC1能夠直接達到路由器。

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

目的MAC地址：當報文的發(fā)送方與接收方位于不同網絡，這一值為路由器或默認網關的以