计算机网络

引言

当你在家里和远在国外的亲友通过手机/电脑聊天时，是否会好奇计算机是如何实现的，计算机是如何将消息传到千里之外的呢？

这其中涉及到了大量的知识，包括基站建设、线路铺设、软硬件结合、通信协议等多个方面，通过以上这些基础设施共同的构建出了如今的计算机网络。

网络与互联网

两台主机通过网线连接，它们之间就组成了一个小的网络。 多台主机通过集线器、网桥、交换机等设备连接，就组成了一个局域网，局域网内部主机间可以进行数据通信， 如果此时不满足于局域网内通信，想要和其他网络的主机进行通信，那么就需要通过路由器将两个网络连接起来，通过路由器的路由转发功能，两个网络间就可以互相通信了。

其实互联网就是通过路由器将所有网络连接起来，组成了现在这样的庞大网络。

网络分层模型

计算机网络采用分层模型，每一层只管负责自己的职责逻辑，下层对于上层来讲是透明的。上层不需要关心下层协议的实现细节，只需要调用下层的接口。

目前主流的分层方式有以下几种：

• OSI 7层模型
• TCP/IP 4层模型
• TCP/IP 5层模型（应用最广泛）

通过 TCP/IP 5层模型，从下至上的介绍一下各层级的职责

• 物理层： 负责在物理介质上透明地传输原始比特流（0和1）。
• 数据链路层： 负责在直接相连的节点间可靠地传输数据帧，进行物理寻址（MAC）、差错控制和流量控制。
• 网络层： 负责在不同网络间为数据包选择最佳路径（路由）并进行逻辑寻址（如IP地址），实现主机到主机的通信。
• 传输层： 负责提供端到端的可靠或不可靠的数据传输服务（如TCP/UDP），进行分段、流量控制和差错恢复。
• 应用层： 为用户应用程序提供网络服务接口（如HTTP, FTP, SMTP），是用户与网络的交互点。