36张图详解网络基础知识

只看该作者 · 2022-7-27 15:24

IP 模块处理

收到 IP 包后，进行类似处理。根据头部信息的目的 IP 地址判断是否是发送给自己包，如果是发送给自己的包，则查看上一层的协议类型。上一层协议是 TCP ，就把 IP 包解封装发送给 TCP 协议处理。

IP模块处理流程
假如有路由器，且接收端不是自己的地址，那么根据路由控制表转发数据。

路由器处理流程

只看该作者 · 2022-7-27 15:25

TCP 模块处理

收到 TCP 段后，首先查看校验和，判断数据是否被破坏。然后检查是否按照序号接收数据。最后检查端口号，确定具体的应用程序。

TCP模块处理流程
数据接收完毕后，发送一个 “ 确认回执 ” 给发送端。如果这个回执信息未能达到发送端，那么发送端会认为接收端没有接收到数据而一直反复发送。

数据被完整接收后，会把 TCP 段解封装发送给由端口号识别的应用程序。

只看该作者 · 2022-7-27 15:26

应用程序处理

应用程序收到数据后，通过解析数据内容获知发送端请求的网页内容，然后按照 HTTP 协议进行后续数据交互。

只看该作者 · 2022-7-27 15:27

网络构成

网络构成要素
搭建一套网络涉及各种线缆和网络设备。下面介绍一些常见的硬件设备。硬件设备所说的层数是参照的 OSI 参考模型，而不是 TCP/IP 模型。

主要设备及作用表

只看该作者 · 2022-7-27 15:27

通信介质与数据链路
设备之间通过线缆进行连接。有线线缆有双绞线、光纤、串口线等。根据数据链路不同选择对应的线缆。传输介质还可以被分为电波、微波等不同类型的电磁波。

传输速率：单位为 bps ，是指单位时间内传输的数据量有多少。又称作带宽，带宽越大网络传输能力就越强。

吞吐量：单位为 bps ，主机之间实际的传输速率。吞吐量这个词不仅衡量带宽，同时也衡量主机的 CPU 处理能力、网络的拥堵程度、报文中数据字段的占有份额等信息。

只看该作者 · 2022-7-27 15:28

网卡
任一主机连接网络时，必须要使用网卡。可以是有线网卡，用来连接有线网络，也可以是无线网卡连接 WiFi 网络。每块网卡都有一个唯一的 MAC 地址，也叫做硬件地址或物理地址。

只看该作者 · 2022-7-27 15:29

二层交换机

二层交换机位于 OSI 模型的第 2 层（数据链路层）。它能够识别数据链路层中的数据帧，并将帧转发给相连的另一个数据链路。

数据帧中有一个数据位叫做 FCS ，用以校验数据是否正确送达目的地。二层交换机通过检查这个值，将损坏的数据丢弃。

二层交换机根据 MAC 地址自学机制判断是否需要转发数据帧。

只看该作者 · 2022-7-27 15:30

路由器 / 三层交换机

路由器是在 OSI 模型的第 3 层（网络层）上连接两个网络、并对报文进行转发的设备。二层交换机是根据 MAC 地址进行处理，而路由器 / 三层交换机则是根据 IP 地址进行处理的。因此 TCP/IP 中网络层的地址就成为了 IP 地址。

路由器可以连接不同的数据链路。比如连接两个以太网，或者连接一个以太网与一个无线网。家庭里面常见的无线路由器也是路由器的一种。

只看该作者 · 2022-7-27 15:31

四至七层交换机

四至七层交换机负责处理 OSI 模型中从传输层至应用层的数据。以 TCP 等协议的传输层及其上面的应用层为基础，分析收发数据，并对其进行特定的处理。例如，视频网站的一台服务器不能满足访问需求，通过负载均衡设备将访问分发到后台多个服务器上，就是四至七层交换机的一种。还有带宽控制、广域网加速器、防火墙等应用场景。

只看该作者 · 2022-7-27 15:32

总结

应用层设备有电脑、手机、服务器等。应用层设备不转发数据，它们是数据的源或目的，拥有应用层以下的各层功能。发送数据时，从上而下的顺序，逐层对数据进行封装，再通过以太网将数据发送出去。接收数据时，从下而上的顺序，逐层对数据进行解封装，最终恢复成原始数据。

只看该作者 · 2022-7-27 15:33

数据链路层设备有二层交换机、网桥等。二层网络设备只转发数据，通过识别数据的 MAC 地址进行转发。二层交换机接收数据后，对数据最外层封装的以太网头部信息进行查看，看到数据的目的 MAC 地址后，把数据帧从对应端口发送出去。交换机并不会对数据帧进行解封装，只要知道 MAC 地址信息就可以正确地将数据转发出去。

网络层设备有路由器、三层交换机等。三层网络设备只转发数据，通过识别数据的 IP 地址进行转发。路由器接收数据后，首先查看最外层封装的以太网头部信息，当目的 MAC 地址是自己时，就会将以太网头部解封装，查看数据的 IP 地址。根据 IP 路由表做出转发决定时，路由器会把下一跳设备的 MAC 地址作为以太网头部的目的 MAC 地址，重新封装以太网头部并将数据转发出去。

转发数据的网络设备和应用层的数据，就像快递员和包裹一样。快递员根据目的地址运送包裹，不必了解包裹里的具体内容。

通过分层功能来区分网络设备已经不再适用，交换机集成三层路由功能就是三层交换机，无线AP集成路由器功能就是无线路由器。但是为了方便说明，通常是介绍单个设备的功能和原理。

只看该作者 · 2022-7-27 18:14

好详细，感谢分享

只看该作者 · 2022-10-4 15:14

会以switch-case的方式出现

只看该作者 · 2022-10-4 18:13

不要根据不同的参数类型走不同的代码逻辑