网络基础入门

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引言

各位学弟学妹,大家好,今天我们来进行学习一些网络知识,了解一些网络的故事。

网络主要分为网络架构和网络安全两大方向,虽说是两个方向,但是学习架构的也要学习一部分安全哦。这篇博客主讲的方向是架构的方向,那么问题来了,什么是架构?架构就是我们可以顺利上网背后的网络骨架。

五层协议概述

我们现今的网络被分为了五层,分别是应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,他们具体的职责是:

  1. 物理层:把电脑连起来的物理手段,可以用光缆,电缆,双绞线,无线电波等方式,作用是负责传送0和1的电信号
  2. 数据链路层:单纯的0,1没有意义,必须规定解读方式:多少个电信号算一组?每个信号位有何意义?,物理寻址。典型的就是MAC地址
  3. 网络层:区分不同的计算机是否属于同一个子网络。主机到主机。控制子网的运行,如逻辑编址,分组传输,路由选择。
  4. 传输层:接受上一层的数据,在必要时把数据进行分割,并把这些数据交给网络层,且保证这些数据段有效到达对端。确定端口,端口到端口
  5. 应用层:针对特定的应用的各种各样协议
大家只需要对照右边五层协议来看就行

大家是不是看不懂?那么我就用一个场景为大家解释一下!

背景

现在高三A班和B班正在两个相邻的教室上信息课,但是AB班的学生并不知道他们相邻,可是代课老师A和B互相知道,不过并不认识每个班的同学。

场景一

这时候A班的张三同学想要一份资料,但是自己没有,怎么办呢?不过他突然想到同班同学梦梦有,这时候她就大喊梦梦,梦梦听到之后马上就把资料跑过去给他。

场景二

张三同学想要B班李四的资料,但是他不知道该怎么找他,只知道B班也在上信息课,这时候张三找到老师说想找B班李四要一下资料,因为老师知道B班在隔壁,所以就去B班找任课老师,B班任课老师又找到李四把资料一层层递了回去

场景三

张三通过各种渠道把资料要了回来,但是里面分为n多个文件夹,并且按照1,2,3,4......的顺序排好了,张三现在只需要编号为4404的文件夹里的内容,那么他就读取4404文件夹内的内容使用,并且和李四还有梦梦交流的时候也是用4404文件夹内的内容。

场景分析

  1. 大家应该听说过局域网(一定区域内的少数成员组成的网络),在这里就代指AB两个班,在场景一中,张三在A班这个“局域网”中和梦梦沟通。他们在一个子网里,所以资料的传递首先不会被网络层(判断是否在同一个局域网内)难住,其次我们来看“递资料”这个行为,本质上就是“数据”的传输,这就应用了物理层(仅仅只负责传递数据),可是我们怎么确定我给的这个人就是张三而不是李四,这就用到了数据链路层(物理寻址,MAC地址寻址)的特点,,梦梦通过知道张三的具体位置而精确给到了张三,(假如过程中王五看见了这个资料,但是王五又看见这个资料是给张三的,王五就不会去碰它),资料里面的内容怎么读取暂且不谈。
  2. 如果说在同一个网段可以顺利传递,但是在场景二中,这个就不在一个局域网内了,也就是说开始跨局域网了。张三的资料无法正常传递,而资料在网络层(也就是判断是否在一个网段内)的时候发现,这个人不在本班(本局域网),那么张三就自动找到老师,让老师去帮忙寻找,而老师恰好知道B班的位置就在隔壁。张三找到老师,老师在这里扮演的角色就是网关网关就是一个局域网的出口,可以说,只要不在同一个局域网内的,内部的成员会把数据自动丢给网关处理(这里比较难理解,因为你本地没有就只能找别的局域网,而负责这个操作的就是网关,他负责内部和外部的沟通,在这里也是老师的职责)。那么现在所有过程就很清楚了,就是张三找到A的网关,A的网关通过B的网关,又通过数据链路层的物理寻址,找到了李四,然后李四反向重复刚才的操作,把资料又给了张三。
  3. 张三在通过网络层拿到资料之后,打开,这个找到不同号码的文件夹的行为我们就叫做匹配相应端口,在找到之后,把相应数据提取出来,这个数据应用的就叫做应用层

网络设备有哪些?

路由器:可以叫做网关设备,是连接因特网中各局域网、广域网的硬件设备,可以读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送,这里就是应用了网络层可以判断是否在同一个局域网内的设备。是链接内部网络和外部网络的关键设备。

交换机:交换机就是有多个网口,可以把一个局域网内部的所有设备集中到一台设备上,减少路由器的物理负担。(这里可以理解为A班选了一个课代表,然后收齐了作业给老师批改,虽然老师的工作量没变,但是老师减少了和几十位同学沟通的负担)

这是一台思科3560三层交换机

防火墙:就是可以导入数据特征对数据进行特征匹配,如果匹配通过则放行,如果匹配不通过则不放行,可以极大程度上防止攻击流量。

思科ASA5505防火墙

那么,有哪些提供设备的厂商么?

思科:有自己的认证体系,是行业中的老大哥,设备非常实用耐用,企业实力强悍。

华为:是我们自己的设备厂商,设备齐全

华三:H3C设备和华为一样也是国产设备,设备齐全

山石:主要生产防火墙,负责网络安全的方面

锐捷:锐捷也是国产厂商,设备齐全,致力于“极简网络”

IP地址的分类:

一提到网络,肯定免不了提到IP地址,因为IP地址就是我们在网络中的标识,也就是上面的张三李四这样的,唯一的标识,那么在网络中向172.168.42.56或者192.137.11.1都是IP地址,今天我们就来讲下IP地址的分类。

A类:0.0.0.0~126.255.255.255

A类地址是一部分公网地址,A类地址为私有域保留了一些地址,范围是:10.0.0.0~10.255.255.255

B类:128.0.0.0~191.255.255.255

B类地址也是一部分公网地址,B类地址为私有域保存的地址范围是:172.16.0.0~172.31.255.255

C类:192.0.0.0~223.255.255.255

C类地址是一部分公网地址,C类地址为私有域保存了一部分地址是:192.168.0.0~192.168.255.255

D类:224.0.0.0~239.255.255.255

D类就是组播地址,组播地址大家可以理解为,张三在发作业,但是不想影响其他人,所以就站在讲台上,如果有同学示意他把作业给他,那么张三就会把作业拿过去,这是一个用户端向服务端拉数据的过程,大家理解不太清楚的可以在群里发问哦~。

E类:240.0.0.0~255.255.255.255 保留地址,用来给IEEE实验室做实验使用。

结语

网络的学习比较枯燥,无论是架构和安全,那些复杂的规则和冗长的描述任谁看了都会觉得很难学。但是,这个方向,学懂了就很香,如果有同学感兴趣,可以在2021CSDN招生群表达自己的见解,也可以在面试的时候说自己想学网络,架构的东西还是理解更多些,如果大家喜欢别的方向我们也欢迎,希望大家在CSDN提升自己,超越自己,升华自己!