网络互联基础分OSI(OpenSysteminterconnection)开放系统互连参考模型和ISO(InternationalStandardsOrganization)国际标准化组织网络互联基础包括OSI七层协议、TCP/IP 协议簇、TCP连接的建立、IP地址划分等四方面的内容。 在数字化时代，网络基础是连接全球计算机和设备的关键。了解网络拓扑、协议和网络安全对于构建可靠、高效和安全的网络环境至关重要。 网络拓扑：定义网络的形态 网络拓扑是描述网络中设备如何物理和逻辑上连接的一种方式。它决定了数据如何在网络中流动。 （1）星型拓扑： 1、所有设备连接到一个中心节点（通常是交换机或集线器）。 2、易于安装和管理，但中心节点的故障可能导致整个网络瘫痪。 （2）环型拓扑： 1、设备连接形成一个闭合的环路。 2、数据在环中按顺序传输，但一个节点的故障可能影响整个网络。 （3）总线型拓扑： 1、所有设备连接到一个共享的通信线路（总线）。 2、成本较低，但可能存在带宽限制和数据冲突。 （4）网状型拓扑： 1、设备之间有多个连接路径。 2、提供高可靠性和冗余，但成本较高。 协议：网络通信的语言 网络协议定义了数据在网络中传输的规则和标准。它们是网络通信的基础。 （1）TCP/IP： 1、互联网的基础协议，负责数据的传输和路由。 2、TCP（传输控制协议）确保数据的可靠传输，IP（网际协议）负责数据的寻址和路由。 接口层 TCP/IP的最低层是接口层，常见的接口层协议有： Ethernet 802.3、Token Ring 802.5、X.25、Frame reley、HDLC、PPP等。 网络层 网络层包括：IP(Internet Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol) 控制报文协议、ARP(Address Resolution Protocol)地址转换协议、RARP(Reverse ARP)反向 地址转换协议。 IP是网络层的核心，通过路由选择将下一跳IP封装后交给接口层。IP数据报是无连接服务 。 ICMP是网络层的补充，可以回送报文。用来检测网络是否通畅。 Ping命令就是发送ICMP的echo包，通过回送的echo relay进行网络测试。 ARP是正向地址解析协议，通过已知的IP，寻找对应主机的MAC地址。 RARP是反向地址解析协议，通过MAC地址确定IP地址。比如无盘工作站和DHCP服务。 传输层 传输层协议主要是：传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)和用户数据报协 议UDP(User Datagram rotocol)。 TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯时完成时要拆除连接，由于TCP 是面向连接的所以只能用于点对点的通讯。 TCP提供的是一种可靠的数据流服务，采用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠 性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制，所谓窗口实际表示接收能力，用 以限制发送方的发送速度。 UDP是面向无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要 连接，所以可以实现广播发送。 UDP通讯时不需要接收方确认，属于不可靠的传输，可能会出丢包现象，实际应用中要求 在程序员编程验证。 应用层 应用层一般是面向用户的服务。如FTP、TELNET、DNS、SMTP、POP3。 FTP(File Transmision Protocol)是文件传输协议，一般上传下载用FTP服务，数据端口 是20H，控制端口是21H。 Telnet服务是用户远程登录服务，使用23H端口，使用明码传送，保密性差、简单方便。 DNS(Domain Name Service)是域名解析服务，提供域名到IP地址之间的转换。 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)是简单邮件传输协议，用来控制信件的发送、中 转。 POP3(Post Office Protocol 3)是邮局协议第3版本，用于接收邮件。 数据格式： 数据帧：帧头+IP数据包+帧尾 (帧头包括源和目标主机MAC地址及类型,帧尾是校验字) IP数据包：IP头部+TCP数据信息 (IP头包括源和目标主机IP地址、类型、生存期等) IP数据信息：TCP头部+实际数据(TCP头包括源和目标主机端口号、顺序号、确认号、校验字等) TCP连接通过三次握手完成 client首先请求连接，发一个SYN包；Server收到后回应SYN_ACK包；Client收到后再 发ACK包。即： Client Server SYN ---＞收 ＜--- SYN+ACK ACK ---＞收 established表示建立状态，当某端发出数据包后收到了回应则进入established状态。 在TCP/IP连接时，如果两端都是established状态，则握手成功，否则是无连接或半联接状 态。 套接字Socket 套接字Socket由协议、IP地址和端口号组成，套接字表示一路通讯，一般是一个服务，如 www服务是TCP的80端口，Telnet是TCP的23端口。 （2）HTTP/HTTPS： 1、超文本传输协议，用于网页浏览。 2、HTTPS通过SSL/TLS提供加密连接，保护数据传输的安全。 （3）FTP： 1、文件传输协议，用于在网络上传输文件。 2、通常用于大文件的传输，但可能不安全，因为数据未经加密。 网络安全：保护网络的盾牌 网络安全是保护网络和数据不受未授权访问和攻击的实践。它是维护网络可靠性和用户信任的关键。 （1）访问控制 通过用户认证和权限管理限制对网络资源的访问。 （2）加密技术 使用加密算法保护数据传输的隐私和完整性。 （3）防火墙和入侵检测系统 1、防火墙监控和过滤网络流量，防止未授权访问。 2、入侵检测系统监控网络活动，识别和响应潜在的安全威胁。 网络基础结语 网络基础是现代通信的基石。了解网络拓扑有助于我们设计和优化网络结构；掌握网络协议有助于我们理解和开发网络应用；而网络安全则是保护我们宝贵数据和资源的必备知识。随着技术的不断进步，网络环境变得越来越复杂，因此，持续学习和适应新的网络技术和安全措施是每个IT专业人士和普通用户的责任。 通过本文，我们希望读者能够对网络基础有一个全面的认识，并理解其在构建现代通信网络中的重要性。