‘壹’ 计算机网络是怎样通信
通过协议进行通信
计算机网络通信就是把信息通过介质正确的传递到另一台计算机
首先需要用物理层协议 定义了介质的类型 接口的形状尺寸 引脚的定义 驱动方式等
第二数据链路层协议 定义数据帧的格式 大小 校验 物理寻址等信息
有了这些就基本构成计算机通信基础了 但是物理地址虽能在理论做到世界的唯一性但它并没有“域”的概念 这样就使全世界的计算机处在一个扁平结构的网络上,没交换机有这样的负载能力所以要通过上层协议进行逻辑编址通常为IP协议 也有其它的 现在不常用了
其它的协议是用来针对计算机应用的特点在使用中遇到的问题 进行优化和复用的
其它的请参照TCP/IP
不一一赘述希望对你有帮助
‘贰’ 网络是如何连通世界的
电脑网络(Netwlrk)是通过互联通道进行相互通信,从而实现数据和服务共享的一些分布的、智能的电脑所组成的集合。一这里的关键词是“共享”,是指对数据和服务进行的共享,既涉及相互进行通信的数据和信息,也涉及使用这些数据和信息的用户。共享的思想是网络的精髓,没有共享,就不成为网络。
是什么推动用户要把单台的电脑连接成网络呢?正像我们刚才看到的,对数据和服务实现共享的要求,是组建网络的原始动力。单台的电脑已能存储和处理大量的信息,但无论怎样,单机的能力总是有限的。而建立起网络,大家互相传递所需的信息,则相当于把本机处理能力和存储能力大大提高了(我收藏了许多书,但我也喜欢和朋友互相借阅,这可省了不少钱)。如果在网络上不进行共享的话,那么它就失去了存在的意义。正是从这个意义上讲,没有共享就不称其为网络。
建立网络的第二个目的是提高资源的可靠性。在某些场合,比如银行系统、空中交通控制、军事领域等应用之中,系统的可靠性是非常重要的。不允许因某部分的故障导致全系统崩溃,这时可以把所有文件都同时存于几台机器中,如果其中之一不能使用了,还可以用其余的拷贝。美国航天飞机的控制系统中就采用了由四台电脑组成的表决系统,若某一台电脑出现故障,则另外三台通过“表决”将其剔除。这是用网络提高可靠性的一个例子。
另一个目的是节约经费。个人机比大型电脑有更高的性能价格比。用多台个人电脑连接成网络后,整个网络可以提供比单台个人机强得多的功能。如果工作负荷增大,只要向网络中加入更多的个人机就可以增强网络处理能力。与之相对应,在采用中心主机的方式中,只能用更新主机的办法获得性能提高,这将需要大笔的开支。
此外,建立网络还有一个与技术无关的目的是通过电脑网络为分布很广的用户提供一种强有力的通信手段。比如目前广泛使用的电子邮件(E-mail)系统,就是利用网络进行通信的一个典型实例。它提供了一种比邮政更快,比电话更便宜的通信服务。而利用网络进行交易大大缩短了公函来往时间,加快贸易速度,从长远观点看,网络通信所带来的益处将比单纯技术目的产生的益处更大。
‘叁’ 网络通信时怎么实现的
ISO提出的OSI模型可以解释。OSI七种模型,都是一下层作为上层的基础。
第一层,物理层---提供二进制传输,如传输比特流。
第二层,数据链路层---建立一条无差错的传输线路。
第三层,网络层---提供IP寻址和路由,找最佳路线。路由器就是在这层吧!
第四层,传输层--源主机到目的主机提供可靠数据传输服务隔离网络上下层协议。
第五层,会话层---在进程中建立联系,注意,必须在相同端口才能进行传输。
第五层,会话层---进程之间建立,组织和协调其相互之间通信。
第六层,表示层---数据之间进行转换。将电脑懂得二进制语言与人懂的英语,汉语等转换过来。
第七层,表示层---为用户提供网络通信服务。
0和1,其实表示高电位和低电位。电位就是一个sin曲线。电脑运行很快,所以就用1111,或者101010这些二进制,世界官方组织都规定的表示哪些具体数字,人类能够读懂。也就是一个二进制对应一个唯一的数字,或者汉字。
最后在传送数据时还有一些协议如TCP/IP,UDP这些用来规范厂家和用户的,不然网络就会很乱。
这就是我个人的观点,希望对你有所帮助!
‘肆’ 如何实现网间进程通信
网间进程通信首先必须解决以下问题。
(1)网间进程的标识问题。在同一主机中,不同的进程可以用进程号(Process ID)唯一标识。
但在网络环境下,各主机独立分配的进程号已经不能唯一地标识一个进程。例如,主机A中某进
程的进程号是5,在B机中也可以存在5号进程,进程号不再唯一了,因此,在网络环境下,仅
仅说“5号进程”就没有意义了。
(2)与网络协议栈连接的问题。网间进程的通信实际是借助网络协议栈实现的。应用进程
把数据交给下层的传输层协议实体,调用传输层提供的传输服务,传输层及其下层协议将数
据层层向下递交,最后由物理层将数据变为信号,发送到网上,经过各种网络设备的寻径和
存储转发.才能到达目的端主机,目的端的网络协议栈再将数据层层上传,最终将数据送交
接收端的应用进程,这个过程是非常复杂的。但是对于网络编程来说,必须要有一种非常简
单的方法,来与网络协议栈连接。这个问题是通过定义套接字网络编程接口来解决的。
(3)多重协议的识别问题。现行的网络体系结构有很多,如TCP/IP. IPX/SPX等,操作系统
往往支持众多的网络协议。不同协议的工作方式不同,地址格式也不同,因此网间进程通信还要解
决多重协议的识别问题。
(4)不同的通信服务的问题。随着网络应用的不同,网间进程通信所要求的通信服务就会
有不同的要求。例如,文件传输服务,传输的文件可能很大,要求传输非常可靠,无差错,无
乱序,无丢失;下载了一个程序,如果丢了几个字节,这个程序可能就不能用了。但对于网上
聊天这样的应用,要求就不高。因此,要求网络应用程序能够有选择地使用网络协议栈提供的
网络通信服务功能。在TCP/IP协议簇中,在传输层有TCP和UDP这两个协议,TCP提供可靠
的数据流传输服务,UDP提供不可靠的数据报传输服务。深入了解它们的工作机制,对于网络
编程是非常必要的。
具体请看http://www.zhaojing520.com/thread-214-1-1.html?_dsign=9cd875fb
‘伍’ 计算机网络从 IP 到 IP 的通信是怎么完成的
开发离不开计算机网络,计算机网络很重要,但不是所有的网络知识对软件开发都是有用的。
我们知道,网络是分层的,OSI 体系中分了 7 层,但实际上使用的 TCP/IP 体系中分了 4 层,学习的时候为了方便,我们还是把物理层、数据链路层分开学的,所以是 5 层。
开发时我们会用 IP、TCP、HTTP 等协议来完成计算机之间的通信,网页运行时还会涉及到 DNS 等协议,这些协议都是在网络层之上的,也就是基于 IP 到 IP 的传输来完成各种协议的数据通信。
那之下的部分呢?IP 到 IP 的通信是如何实现的?
这就涉及到物理层、数据链路层还有网络层的知识了,这些知识对实际的开发没啥用,因为代码里已经默认了 IP 和 IP 之间是可以通信的,但是了解这些可以让我们对网络有一个全面的理解。这部分涉及到网络硬件、涉及到通信原理,还是挺有意思的。
这篇文章就浅谈下 IP 和 IP 之间的通信的知识。
把不同的计算机连接起来,可以做数据通信,可以共享软件、硬件,这就叫做计算机网络。
这种连接方式有很多种,自然也就有不同的网络。比如拨号上网,是利用电话通信的网络来传输数据的,就像打电话一样,所以叫拨号,只不过传输的数据不是通话数据。比如卫星上网,是利用卫星信号来传输数据,这也是一种网络。
这两种都是用的现有的网络来实现计算机通信。而我们自己组建的网络都是用网线连接的,这种是最常见的网络。
比如这样:
这种通过一根线把所有的计算机连接起来的网络连接方式叫做以太网。
在讲以太网之前,不知道大家是否已经感受到了网络分层的好处:
不管是利用电信网络的拨号上网,还是利用卫星通信的卫星上网,或者是用网线连接起来的以太网,这些不同结构的网络都能很自然的融合在一起,就是因为做了很好的分层,只要实现了 IP 协议,那么不管网络是怎么实现的,都能实现更上层协议的通信。
这就像软件开发领域的面向接口编程的思想,只要你能实现 IP 到 IP 的通信,不管你是怎么传输的数据,都可以。
多台计算机已经用网线连接起来了,那怎么通信呢?
直接通过这条网线传递数据就行,只不过现在是一个发其余的都能接收到,要让目标计算机能接收,那就得标识下目的地址是啥,所以以太网的数据帧格式是这样的:
除了数据外,额外加上了目的地址、原地址等信息。
这样每台计算机接收到网络传过来的数据之后,判断下是否目的地址是自己,是就接收,否则丢弃。这样就实现了网络通信。
这就是一个网络了?就这么简单?
这确实是一个小型网络,但还不完善。如果多台计算机同时发消息怎么办,数据不就混在一块了?
所以要做是否冲突的检测,现在以太网用的方式是这样:想要通过网络发消息时,先检测下网络中有没有电信号,没有的话就发,有的话就等待 1.x 秒,x 是随机的,如果到了时间还有冲突,那就等待 2.x 秒、4.x 秒、8.x 秒,通过这样的方式来避免冲突,实现准确的通信,这叫做“指数退避”。
这样确实不会冲突了,但是还有问题,如果计算机连了很多,虽然能准确的通信,但时不时就冲突的话效率也太低了。
能不能减少冲突呢?
连在一起的以太网的计算机因为是广播通信的,所以可能可能冲突,这叫做一个“冲突域”。如果能把大的冲突域给拆小,那不就能减少冲突的概率了?
这就是交换机做的事情了:
几台电脑之间加一个交换机来隔开,这样传输消息的时候,如果是同一个小网段内的通信,会直接传给目标计算机,不会传到其他网段里去,本网段没有该 mac 地址的时候才传到其他网段,这样就 把大的网络分成了一个个小的网段,减少了冲突的概率,提高了网络传输效率,这就是交换机的意义。
这样,我们就组建了一个以太网。
现在一个个的网络都是分散的,不管是以太网,还是用电信网络连接的网络,或者是卫星连接的网络,那自然有需求把这些分散的网络给连接起来,这就是互联网,也就是把网络连接起来的网络。
互联网也有很多,比如军队的各种网络会建立一个互联网,教育的各种网络会建立互联网,互联网和互联网之间还可以连接,最大的互联网就是因特网 internet,大到全世界的很多网络都会连入的那种。但也有的互联网是不接入 internet 的,比如军用的互联网。
那这些网络之间是怎么标识和连接的呢?
标识网络自然就需要编号,并且网络内的主机也需要编号,也就是需要指定网络号 + 主机号,这就是 IP 地址。
IP 地址最开始是 32 位的,叫做 IPv4(后来扩充成了 128 位的,叫做 IPv6)。
比如这样就是一个 IPv4 的地址:
为了好记,我们把它分为了四段,每段 8 位,就成了这样:
210.73.140.2
这分为 4 段的 32 位地址里有网络号也有主机号。如果把第一段当作网络号,那剩下的三段就是主机号,可以标识 1600 多万台计算机,如果把前两段当作网络号,那可以标识 6 万多台计算机,如果把前三段当作网络号,那只有最后一段用于标识主机,可以标识 254 台计算机。这样就分为了 ABC 三类网络。
讲完了 IP 地址,再回来讲最大的互联网 internet。
internet 是连接全球很多网络的互联网,那自然有个主干网,然后下面接入各个国家的网络。每个国家都有专门的接入 internet 的网络提供商(ISP internet service provider),比如中国有联通、移动、铁通等 ISP,由他们接入 internet,我们再接入他们的网络。
那网络之间是怎么连接的呢?
就是通过路由器, 路由器连接多个网络,负责根据 IP 地址选择把数据传到某个网络 。
很多同学分不清路由器和交换机的区别,其实很好区分:交换机是网络内部隔离冲突域、提高网络效率用的,根据 mac 地址转发消息。路由器是负责在不同的网络之间转发数据,根据 IP 地址确定网络和主机然后转发。
IP 地址里记录了网络号和主机号,所以根据网络号就能确定是哪个网络,那怎么根据主机号确定哪台主机呢?
在这个网络里广播一次不就行了?把 IP 地址传递给网络的每一台主机,如果是自己的,那就返回自己的 mac 地址,这样路由器就知道该把消息传给谁了。这种从 IP 到 mac 地址的查询过程叫做 ARP(Address Resolution Protocol 地址解析)协议。
至此,我们就完成了从 IP 到 IP 的通信,再上面的协议我们就比较熟了,也就是 TCP、HTTP 这些,这些是我们软件开发整天用的协议。
计算机网络是分层的,OSI 体系结构分了 7 层,实际用的 TCP/IP 体系结构分了 4 层,为了学习方便我们还是作为 5 层来看。
分层的好处就是每一层都可以灵活的替换实现方案,比如只要你实现了 IP 到 IP 的通信,不管你是卫星连接的网络、电信连接的网络还是以太网,都可以,对上层的各种协议没影响。
卫星、电话网络等都是已有的网络,我们自己组建的网络一般都是按照以太网的方式,也就是一根网线连接所有计算机的方式,叫做总线式。
以太网内是广播通信的,为了避免冲突,会通过指数退避的方式来发消息,但这会降低传输效率,所以引入了交换机来隔离冲突域,也就把网络分成了不同的网段,交换机遇到同一网段的通信是不会传递到其他网段的,这样就减少了冲突的概率。
网络和网络之间连接起来就叫做互联网,互联网有很多种,全球最大的互联网是 internet,但也不是所有的互联网都在 internet 里,比如军用互联网就不会连入 internet。
internet 有主干网来连接各个国家和地区的网络,每个国家都有负责接入 internet 的互联网服务提供商 ISP,比如中国的联通、移动、铁通等运营商。
网络的标识是通过 IP,也就是网络号 + 主机号构成,然后由路由器负责通过 IP 来做网络之间的数据转发。
路由器实现转发要先根据 IP 种的主机号来查出 mac 地址,对应的查询协议叫做 ARP 协议,也是通过广播的方式实现的。
这样就实现了 internet 上任意两台主机的 IP 到 IP 的通信。
我们平时软件开发时用的 IP、TCP、HTTP、DNS 等协议,都是在这些基础之上实现的。网络层之下的知识,确实对我们开发没啥帮助,但了解下还是挺有意思的。
‘陆’ 计算机网络是靠什么互相通信
计算机网络是使用通信介质来进行计算机连接,并达到相互通信的目的的,通俗地讲,计算机网络就是把分布在不同地理区域的独立计算机以及专门的外部设备利用通信线路连成一个规模大、功能强的网络系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享信息资源。
‘柒’ 网络通信的工作原理
学习目标
1.知识和技能目标
①理解网络中数据传输的过程理解
②OSI 模型及 TCP/IP 协议的基本知识
③比较三种数据交换技术的优缺点。
2.过程和方法目标
通过学习技术原理,能够借助自身的使用经验,领悟原理,领悟科技的发展,并使用所学知识解释生活中的问题
3.情感态度和价值目标
①感受通信技术在网络互联中的核心价值
②体验人类在解决问题的过程中表现出来的智慧
学习重点
让学生了解 OSI 层次模型的基本结构
让学生理解 TCP/IP 协议的层次结构的特点
学习难点
让学生理解网络中数据传输的过程,认识网络通信工作原理
学法指导
自主探究法、协作探究法
一、课前自学
1. 计算机网络采用 的结构模型,将网络分成若干层次,每个层次负责不同的功能。
每一个功能层中,通信双方都要共同遵守相应的约定,我们把这种约定称为 。多种协议组合在一起成为 ,如TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI、AppleTalk 协议等。它们负责保证数据传输的通畅。
2. 各功能层之间,上一层对下一层提出服务要求,基于这样的思想,网络世界中产生了一种通用的概念模型—— (OpenSystemsInterconnection),即 。它是 (International Organization for Standardization,简称 )制定的
3. OSI 参考模型将网络结构划分成 层,分别是
物理层的功能是 ,传输层的功能是 ,应用层的功能是
4. 正是因特网中的“世界语”,该协议因其低成本以及在多个不同平台间通信的可靠性,而成为目前因特网中使用最频繁的协议。
5. TCP/IP协议体系大致可分成 层,它包含了 、IP、 (用户数据报协议)、ARP(地址解析协议)等众多协议。在TCP/IP协议体系中, 是最重要的核心协议。IP协议 的工作是 ,TCP协议的工作是
6. 数据交换技术主要有三种类型: 。老式电话
使用的是 ,电报系统使用的是 ,IP电话使用的是
二、合作交流
1、假如你要发信件到你朋友那里,思考一下信件是怎样传递到你朋友那里的?其中体现怎样的思想?网络信息传输又是怎样的?
2、OSI参考模型在网络技术的发展实践中,能真正发挥作用吗?说出理由
3、如果需要和其他城市的亲戚朋友联系,你会首选哪种通信方式?简单回顾一下生活中通讯技术的发展史
三、归纳小结
四、达标反馈
1.在 TCP/IP 协议体系中 HTTP 是通过哪一层利用网络进行信息传递的( )
A.应用层 B.传输层 C.网际层 D.网络接口
2.联网计算机在相互通信时必须遵循统一的( )
A)软件规范 B)网络协议
C)路由算法 D)安全规范
3.市电话网在数据传输期间,在源节点与目的节点之间有一条利用中间节点构成的物理连接线路。这种市电话话网采用 ( ) 技术。
A.报文交换 B.电路交换 C.分组交换 D.数据交换
4.OSI 模型和 TCP/IP 协议体系分别分成几层( )
A.7 和 7 B.4 和 7 C.7 和 4 D.4 和 4
5.Internet 主要采用的协议是( )
A.FTP B.hTTP C.IPX/SPXD.TCP/IP
6.IP 电话、电报和专线电话分别使用的数据交换技术是( )
A.电路交换技术、报文交换技术和分组交换技术
B.分组交换技术、报文交换技术和电路交换技术
C.报文交换技术、分组交换技术和电路交换技术
D.电路交换技术、分组交换技术和报文交换技术
7、在OSI参考模型中,将网络结构自上而下划分为七层(1)应用层(2)表示层(3)会话层(4)传输层(5)网络层(6)数据链路层(7)物理层。工作时( )。
A、接收方从上层向下层传输数据,每经过一层增加一个协议控制信息。
B、发送方从上层向下层传输数据,每经过一层去掉一个协议控制信息。
C、接受方从下层向上层传输数据,每经过一层去掉一个协议控制信息。
D、发送方从下层向上层传输数据,每经过一层附加一个协议控制信息。
8.TCP/IP 协议是一组协议,其中文全称为( )
A.传输控制协议和网络互联协议 B.邮局协议和网络互联协议
C.传输控制协议和电子邮件协议 D.传输控制协议和文件传输协议
五、学习反馈
‘捌’ 要实现网络通信必须具备三个条件
要实现网络通信必须具备三个条件:网络接口卡、网络协议还有网络服务器/客户机程序。
‘玖’ 互联网是如何传递信息的
一般情况下,网络从上至下分为五层:应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。每一层都有各自需要遵守的规则,称之为“协议”。TCP/IP协议就是一组最常用的网络协议。
‘拾’ 网络中计算机之间的通信是通过什么实现的
计算机之间的通信都是靠TCP/IP协议通信的。
简单说就是依靠ISO七层模型 从下到上,物理层,数据链路层,网络层,传输层,控制层,会话层,应用层。然后OSI(从上到下)再走回去的数据流。
计算机之间用的是二进制依靠本机的MAC地址进行通信。
可能不是很具体,纯手打,望采纳