计算机网络中数据传输的三种方法（计算机网络知识笔记）

大家好，这是网络知识的第二篇。很多人可能都知道网络是分为很多层，但是知道为什么要给网络分层你知道吗？

因为计算机网络是个非常复杂的系统，相互通信的两个计算机必须高度协调工作，但是这种协调是很复杂的，分层就可以将网络里面庞大复杂的问题，转化成若干个较小的局部问题，这些局部的较小的问题就比较易于研究和查找。

网络分层就是将网络节点所要完成的数据的发送或转发、打包或拆包，控制信息的加载或拆出等工作，分别由不同的硬件和软件模块去完成。这样可以将往来通信和网络互连这一复杂的问题变得较为简单。

网络分层有图上的OSI模型七层模型和TCP/IP五层模型两种分类，OSI 的七层协议体系结构的概念清楚，理论也较完整，但它既复杂⼜不实⽤。所谓的五层协议的网络体系结构其实是为了方便学习计算机网络原理而采用的，综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。

因为最常用和最实用的模型是TCP/IP五层模型，所以我们选择拿TCP/IP五层模型来给大家讲解。

物理层：负责光/电信号的传递方式. 比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤, 现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等. 集线器(Hub)工作在物理层.

数据链路层: 负责设备之间的数据帧的传送和识别. 例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)工作在数据链路层.

网络层: 负责地址管理和路由选择. 例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层.

传输层: 负责两台主机之间的数据传输. 如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机.

应用层: 负责应用程序间沟通，如超文本传输协议(HTTP) 、简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等. 我们的网络编程主要就是针对应用层.

上图就是描述的网络数据的通讯传输过程。依次从对方客户的主机封装后通过网络，传输到服务器后依次拆封把数据告诉服务器。

应用数据按照从上到下的顺序依次封装，每到达一层都会被加上该层的首部信息。许多应用程序都通过TCP或者UDP来传送数据，运输层协议在生成报文首部时都会存入一个程序的标识符。TCP/UDP将源端口号和目的端口号分别存入TCP/UDP报文首部IP数据报包括头部信息和数据部分，其中数据部分存入TCP报文段、UDP数据报、或者ICMP报文以太网帧使用两个字节来区分IP、ARP、RARP协议，帧是最终在物理层传送的字节序列，到这一步封装完成。

当帧到达目的主机时，沿着从下往上的顺序依次传递，各层协议依次处理本层负责的头部数据，以获取所需信息，并将处理后的数据交给目标程序。

以上就是网络知识笔记的第二篇，可能大家也有其他补充的，欢迎大家在下方评论区留言评论，大家一起探讨一起进步。