数据通信基础（第一课）
一、网络基础架构
1.早期网络企业
最初，企业网络是指某个组织或机构的网络互联系统。企业使用该互联系统主要用于共享打印机、文件服务器等，使用email实现用户间的高效协同工作。
2.企业网络远程互联
企业网络组网不受地域限制，可以通过IP网络把分布在不同物理地域的网
络连接在一起。
3.网络组成和结构
终端设备：PC iphone ipad ATM提款机
公交卡收费端 汽车导航。
网络互联设备：
集线器 交换机 路由器 防火墙 IDS
IPS AP 基站
用于连接设备的链路/介质：
同轴电缆 双绞线 光纤 无线
二、协议（在计算机网络中不同厂商设备之间进行通信所必须遵守的数据格式或规定规则）
1.协议的标准化
OSI七层参考模型：
应用层 | 7.为用户或软件提供接入，使用网络服务 |
表示层 | 6.数据编码、解码、加密、解密 |
会话层 | 5.负责管理会话，即建立、维护和终止会话 |
传输层 | 4.建立主机端到端的连接，提供可靠/不可靠的服务 |
网络层 | 3.ip寻址和路由选择，即决定如何将数据从发送端路由到接收端 |
数据链路层 | 2.用MAC地址访问介质、差错校验以及将比特流组合成帧 |
物理层 | 1.发送和接收比特流，规定线速线缆等… |
TCP/IP四层参考模型:
应用层 表示层 会话层 | 应用层 |
传输层 | 主机到主机层 |
网络层 | Internet层 |
数据链路层 物理层 | 网络接入层 |
三、数据通信过程（生产——封装——运输）
物理层（比特） | |
数据链路层（帧） | MAC头部 IP包头 TCP/UDP头 Hello FCS |
网络层（包） | IP包头 TCP/UDP头 Hello |
传输层（段） | TCP/UDP头 Hello |
应用层 表示层 会话层（高层数据） | Hello |
1、数据段
数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。数据段属于静态内存分配。
2、数据包
包(Packet)是TCP/IP协议通信传输中的数据单位，一般也称“数据包”。
TCP/IP协议是工作在OSI模型第三层(网络层)、第四层(传输层)上的，帧工作在第二层(数据链路层)。上一层的内容由下一层的内容来传输，所以在局域网中，“包”是包含在“帧”里的。
3、数据帧
所谓数据帧（Data frame），就是数据链路层的协议数据单元，它包括三部分：帧头，数据部分，帧尾。其中，帧头和帧尾包含一些必要的控制信息，比如同步信息、地址信息、差错控制信息等；数据部分则包含网络层传下来的数据，比如IP数据包，等等。
四、常见网络设备
1、物理层设备：集线器（HUB）
• 所有的接口在同一个冲突域中
• 所有的接口在同一个广播域中
• 节点越多意味着冲突越多
2、数据链路层设备：交换机
接口分隔冲突域
所有接口都在一个广播域
3、网络层设备：路由器（Router）
• 分隔广播域、每一个接口都是一个广播域
• 逻辑寻址
五、常见协议及其功能
1、TCP/IP协议簇
2、HTTP
http是一个简单的请求-响应协议，它通常运行在TCP之上。它指定了客户端可能发送给服务器什么样的消息以及得到什么样的响应。请求和响应消息的头以ASCII码形式给出；而消息内容则具有一个类似MIME的格式。这个简单模型是早期Web成功的有功之臣，因为它使开发和部署非常地直截了当。
3、TCP建立连接的过程
TCP通过三次握手建立可靠连接。
Ping
测试网络的连通性及通信质量发送方发送ICMP echo request接收方收到后，回应ICMP echo reply
Tracert
探测到target主机所经过的三层设备的接口IP源主机发送到target IPTTL置1的探测包
中间设备收到探测包，TTL减1，如果等于0，则丢弃探测包，并向源回应TTL超时。
源主机收到ICMP超时报文，TTL在上一个探测包的基础上加1。
ARP
• 将IP地址解析为MAC地址
• 维护本地ARP缓存信息
