Category: 网络技术

NAP的名词解释        

网络接入点是什么意思？

NAP英语- NAP/network access point。网络接入点（NAP）是互联网服务提供商（ISP/internet service providers）之间可以直接连接的重要节点。

总所周知，互联网服务提供商（ISP）致力于规划更高效的网络连接方式来为用户提供高速服务。因此它们开发了对等连接（peering）技术，该技术允许ISP在使用更少的网络跳数时，仍能为用户提供所需的数据或服务。对等连接意味着ISP可以使用更少的资源提供更好的性能。实现不同ISP之间的对等连接所使用的路由协议是边界网关协议（BGP协议-Border Gateway Protocol），这是免费的，并且对所有ISP都有益处。

对等连接方式有两种：

  • 私有对等连接（Private Peering）：这是一种对等连接技术，只有两个ISP通过物理连接来共享流量、互相受益。私有对等连接需要更多资源，并且性能有限。这种对等连接在互联网早期使用较多，现在已不常见。
  • 公共对等连接（Public Peering）：这是一种使用集中对等交换点（也称为交换点/exchange points或互联网交换点/Internet Exchange Points, IXPs）的对等连接技术。公共对等连接允许数百个ISP相互连接，同时以低成本提供出色的性能。它已成为一种常用的对等连接技术。

网络接入点怎么设置？

在现代互联网基础设施中，网络接入点（NAP）扮演着关键的角色，它是互联网服务提供商（ISP）之间交换数据流量的核心枢纽。接下来我们将探讨如何有效地设置和管理一个NAP，以便提供更高效、更可靠的互联网服务。

1. 选择合适的位置

首先，选择一个合适的位置对于设置NAP至关重要。优先考虑到达能力和网络密度高的城市或区域，确保有足够的网络基础设施支持。典型的选择包括大城市或者是网络交汇点，这些地方通常具备优质的光纤网络和电信基础设施。

2. 建设必要的基础设施

获取适当的设施非常关键，这可能包括数据中心或者特定用途的设施，确保设施具备良好的空间管理、电力供应、冷却系统和安全措施。此外，需要安装高性能的网络设备，如路由器、交换机和光纤连接，以便支持高速、高带宽的数据交换。

3. 遵守法律和监管要求

在进行NAP设置之前，务必了解和遵守当地的电信法规和数据隐私法规。获得必要的许可证和许可，确保您的运营合法并符合法律要求，这对于长期的运营稳定性至关重要。

4. 确立连接和对等协议

与各大ISP建立联系并协商对等协议是建设NAP的重要一步。通过对等协议，不同的ISP可以直接交换数据流量，提升互联网服务的速度和效率。可以选择私有对等连接（只连接两个ISP）或者公共对等连接（通过交换点连接多个ISP），具体选择取决于您的业务需求和地理位置。

5. 实施和管理路由基础设施

使用边界网关协议（BGP）来管理连接的ISP之间的路由非常重要。配置和管理BGP路由器，确保有效的路由选择和流量管理，以提供最佳的网络性能和可靠性。

6. 强化安全措施

网络安全是NAP设置过程中不可忽视的一部分。采取有效的安全措施，如防火墙、入侵检测系统（IDS）、数据加密和访问控制策略，保护网络免受潜在的攻击和威胁。

7. 监控和维护

建立完善的监控系统，监测网络性能、流量模式和安全事件。定期进行设备维护和更新，确保设备的可靠性和持续的运行效率。

8. 推广和运营

最后，积极推广您的NAP，吸引更多的ISP加入，共享您提供的高效、稳定的互联网连接服务。提供优质的技术支持和客户服务，确保NAP的长期运营和发展。

总之，建设一个成功的NAP需要综合考虑技术、法律、安全和市场推广等多个方面。通过合理规划和有效管理，您的NAP将成为地区或国家互联网基础设施的重要组成部分，为用户提供优质的网络体验和服务。

互联网OSI七层模型详细解析（三）

让我们接着上一篇继续讨论OSI模型的第5层、第6层和第7层。网络上很少有资源能够真正帮你区分OSI模型的最后三层：会话层、表示层和应用层，因为另一个较为流行的计算机网络模型TCP/IP协议已经将这三层组合为一个整体的应用层结构。

要理解OSI会话层，你必须得知道这个模型是早在个人计算机或笔记本电脑问世以前就已经创建了。那时，计算机的运行是在被称为大型计算机的大型机器上完成的，这些机器通常很大，占据了整个房间。后来人们使用被称为哑终端（字符终端）的设备来访问这些巨大主机上的计算资源（CPU资源、内存资源、磁盘资源、网络资源）。哑终端实际上只是插入这些主机的显示器和键盘，并不会执行实际的数据处理。所有的实际计算都是在大型机上完成的。这也是Linux创建的模型，也是Linux经常被描述为多用户操作系统的原因。在任何情况下，所有的计算都是在这些大型主机上完成的，用户通过哑终端连接到这些大型主机上，它们的另一端又连接着其它的大型主机，而其它的大型主机另一端又是与哑终端相连着的用户组。     

说到这里我们就可以定义会话层主要解决的问题了。如图示，左边的蓝色用户正在通过该大型机与右边也连接着大型主机的蓝色用户进行对话，与此同时还有两个绿色用户也在使用这两个主机相互对话。好吧，如果所有的数据都需要在这两个相连的大型主机上处理和发送，那么从左侧主机发送到右侧主机的数据包将具有相同的第二层地址（-MAC地址），相同的第三层地址（-IP地址），甚至可能具有相同的第四层地址（-端口号），这就引出了一个问题，如何将这两个蓝色用户之间的对话从这两个绿色用户那里保持分离呢？这就是会话层发挥作用的地方。

  • OSI会话层的作用：

会话层是用于区分用户会话的，它允许网络协议独立于OSI模型的第二层、第三层或第四层地址来识别用户。其实第五层也使用了一些被称之为第五层的组件。假设这两个蓝色用户在没有使用大型主机的情况下需要进行交谈，实际上右边蓝色用户是xxx site.com的网络服务器，而左边蓝色用户只是使用手机的人。

该移动电话当前连接的是此用户家中的Wi-Fi，并登录到了网站xxx.site.com。但是如果这个用户决定去咖啡店并连接到那里的Wi-Fi网络时又会是怎样的情形呢？因为咖啡店的网络不同于家中的网络，是一个新的IP地址，因此很多信息也会发生变化。如果网站需要使用OSI模型的第一层到第四层的信息来识别这个用户，那么该用户将不得不重新登录到该网站。因为网站每次连接到新的Wi-Fi网络时，都会获得一个新的IP地址。

由于我们是使用HTTP协议来访问该网站的，HTTP中有一种名为HTTP cookie的功能。这些cookie只是一些任意文本字符串，用于存储由服务器创建的用户特定信息。当用户登录到网站时，服务器会生成这些cookie中的一个并将其发送给用户，然后该cookie就会与用户信息联系在一起。所以你可以看到HTTP cookie是OSI模型会话层协议的最好例子，它们允许网络独立于数据链路层、网络层和传输层地址来识别用户。这就是我前面提到的第五层组件。

  • 表示层提供的功能

接下来是OSI模型第六层-表示层。我们先模拟一个数据包到达xxx.site.com的web服务器的场景。前面我们说过每个数据包实际上只不过是一系列的1和0。在OSI模型前五层的协调工作下，我们知道这个数据包会被成功传递到web服务器，传递到正确的Mac地址、正确的IP地址，正确的端口号以及启动正确的用户会话，那么OSI第六层负责什么功能？是告诉我们如何转换这些1和0吗？

事实上我们可以采用不同的计算机数据表示方法来解释这些1和0。例如，我们是不是可以按照Base64的编码规则将这些1和0划分为6位一组的编码，如此就意味着这些6位一组的编码会变成一组新的64字符集。

或者我们是不是应该以4位为一组来解释那些1和0，也就是十六进制，每组由四个1和0组成，代表着一个新的十六进制字符:

或者我们应该将这些1和0解释为长数字或整数，如果我们将所有这些1和0解释为32位随机整数，这些数字的变化将会庞大到数不胜数。

这就是表示层的功能，它是要告诉我们如何处理这些1和0。之前的会话层我们是以HTTP为例的，在表示层我们仍会使用HTTP协议来作说明。

HTTP协议使用的是扩展ASCII码对照表，扩充ASCII码将所有的1和0分组为八个比特的集合（也就是8位码），并将每一组8位码解释为不同的ASE字符，将每一组不同的1和0组合转换为字母G、字母E以及字母T。以此类推，这就是表示层提供的服务。它告诉我们如何处理通过OSI模型成功接收的比特1 和0并将其交付给正确的用户会话（用户会话是指用户与系统进行交互的一系列对话过程）。

  • OSI应用层有何作用？

如果表示层的主要功能是告诉我们如何翻译这些已经接收到的1和0, 那么第七层-应用层是要告诉我们如何处理这些被翻译的字符，或者说是第七层实际上定义了应用程序命令。

前三个字节的1和0分别被转变成字母G、E和T，HTTP中的get命令是用于获取特定网页的命令，是一种网页请求的方式。实际上是HTTP request的前8个字符使用主机packet.net中的http P 1.1 请求访问简单html页面。这就是OSI模型第七层应用层的功能。

在本节中，我们一直使用HTTP作为示例协议。为了实现会话管理目标，HTTP使用了HTTP cookie，无论你使用的是ipv4还是IPv6，HTTP cookie的工作原理都是一样的。对于第六层，HTTP使用的是扩展的询问编码；对于第七层，HTTP有自己的一组应用程序命令。当然这只是教你了解计算机网络是如何工作的，网络协议也不只有HTTP，还有其它协议在OSI模型上工作。例如FTP协议。这些协议中的每一个都可以以任何对特定应用程序最有意义的方式实现第5层、第6层和第7层的功能。

这就是为什么TCP/IP模型将这些层合并为一个聚合应用程序层的原因，因为应用程序的每个协议都将以自己的方式实现这三个目标, 因此才将它们组合为一个有益的应用层。所以最终无论你使用的是七层OSI模型、五层TCPIP模型，还是有点传统的四层TCP/IP模式，它们都是帮你理解计算机网络的一种方式。

互联网OSI七层模型详细解析（二）

为了进一步了解数据包是如何在互联网上移动的以及要具备的条件。我们会以实用性为导向继续讨论OSI模型。在上一篇中，我们揭示了OSI物理层、数据链路层和网络层是如何为网络的总体目标（即数据的传输）做出贡献的，也讨论了第一层物理层负责的是跨线传输比特1和比特0。还解释了如果a1主机有一些数据需要发送到e8主机, 那么就需要从添加第3层报头（网络层报头）开始，来完成数据从一端到另一端的传输，另外还需要添加新的第2层报头（数据链路层报头）来完成数据的逐跳传递。现在我们将继续讨论OSI模型的第4层-传输层。

  • OSI传输层作用

传输层– OSI模型传输层的总体目标是完成服务到服务的交付。我们来举例说明一下，比如这里有一台计算机，它有一个IP地址和一个MAC地址，这时你打开了一个网页浏览器正在浏览网页，还在运行某个聊天程序，如slack聊天群组、discord或IRC，以及一些在线游戏。

它意味着每一个程序都需要通过网络发送和接收数据，而所有这些数据都将被指定给第三层网络层报头来完成端到端的传递，以及第二层数据链路层报头来完成节点与节点之间的通信。那么电脑是如何确保正确的程序接收到正确的数据包呢？这就是OSI第4层发挥作用的地方。

OSI第四层的作用：用于区分数据流。OSI传输层将接收所有传入的数据，并确保正确的程序能接收正确的数据。就像第三层（网络层）有一个寻址技术(IP地址)来进行端到端传输，第二层（数据链路层）有一种寻址方式（MAC地址）来完成节点到节点的传输，第四层也将使用自己的寻址方式来实现服务到服务的传输方式。

OSI传输层的寻址方式涉及的是端口。现在有两组端口TCP和UDP。TCP和UDP是区分数据流的两种不同策略。TCP提供可靠性服务，而UDP提供高效性服务，TCP和UDP协议都是实现传输层目标的不同策略。TCP与UDP的工作原理：每一个在网络上预期接收或发送数据的程序都将与指定的端口号相关联。当数据到达线路时，除了我们已经讨论过的网络层报头和数据链路层报头之外，还需要封装传输层报头。

  • 传输层报头封装的是什么？

传输层报头将指示哪个特定程序应该接收哪种数据，传输层主要用于确保正确的应用程序能接收正确的比特1和比特0。这是OSI第四层如何区分数据流的高级概述。让我们更详细地举例分析一下，如下图所示有一个客户端和三个服务器，正如之前所讨论的，服务器只不过是一台运行软件的计算机，但它知道如何响应特定的请求。服务器上的每一个软件都被分配了与底层网络应用程序相关的预定义的已知的端口号。

假设bank.com正在使用https侦听加密的web访问，被分配的是TCP端口443（HTTPS协议的默认端口号），site.com的服务器正在使用http响应一般web请求，被分配在TCP协议的默认端口80上侦听。该聊天服务器正在运行IRC (internet relay chat) ，IRC代表互联网中继聊天，它是运行在UDP端口6667上的在线聊天应用程序。

当客户端向这些服务器发出请求时，它不仅向IP地址发出请求，还会向相关的指定端口发出请求。从客户端发出的每个请求，都会选择一个随机端口号作为连接的源端口。因此，从客户端到site.com的连接包含了源端口号9999，这是客户端为这个特定连接随机选择的端口，该数据包的目的地指向site.com网站的IP地址，以及http应用程序的TCP端口80。

请记住，源IP地址和目的地IP地址将封装于数据包的第三层报头中，而源端口和目的地端口将封装于数据包的第四层报头中。实际上这个随机选择的源端口非常重要，它是客户端用于侦听并对原始请求做出响应的端口，这意味着当服务器响应web请求时，会发出一个包含发出端的源IP地址&端口号以及接收方的IP地址&端口号的响应包，目标端口9999与客户端最初发出的请求包上随机选择的端口相同。由此可以看出对于网络上所有的连接，都要有一个源端口和一个目标端口参与其中。

目的端口号通常由使用中的应用程序管理，源端口号则由客户端随机选择，因此从客户端到site.com的连接具有以下属性：它是从客户端的源IP地址1.1.1.1和源端口9999到服务器端的目的IP地址3.3.3.3和目标端口80的TCP连接。请注意，在原始数据包中，SRC 1.1.1.1 :9999是源地址和端口，DST 3.3.3.3 :80是目的地址和端口。但在响应包中，情况正好相反，SRC 3.3.3.3 :80是源数据，DST 1.1.1.1 :9999是目的数据。这个过程发生在与客户端产生的每次连接，也就是客户端每次的数据传输都会选择一个新的随机的源端口（比如图例的8888和7777）。这样当所有这些服务器响应时，从端口8888上返回的任何内容都将被提供给网络浏览器，从端口7777上返回的内容都将提供给IRC客户端。

通过这种方式，数据流之间会保持相互隔离，这些端口将确保正确的应用程序获得正确的数据，这一流程还允许客户端多次连接到同一服务器上。试想一下，当你浏览互联网时，你会在同一个网站上打开多个选项卡，而这些浏览器选项卡中的每一个都不会错误地显示另一个选项卡中的数据，原因是每次打开一个新选项卡时，客户端都会生成一个新的随机源端口。这就是数据流能彼此区分的原因。这是UDP或TCP协议的一个功能，这两种协议都是第四层传输层协议，第4层提供的是数据的服务到服务交付。

最后我们简单概括下OSI模型的最高层次。实际上，TCP/IP协议将OSI模型的会话层、表示层和应用层视为单个通用的应用层，我们将在下篇文章中详细说明。因为每个应用程序都可以自由地实现第5层、第6层和第7层的功能。因此，通常将这三个层简单地视为单个通用应用层。而另一种流行的互联网通信模型正是这样做的，TCP模型将OSI七层模型的5、6和7层的所有功能合并到一个层中。

互联网OSI七层模型详细解析（一）

互联网行业的总体目标是允许两个主机之间共享数据。在网络还没这么发达的时候，如果你想把数据从一台主机传输到另一台主机上，就必须借助外部设备将其从一台主机拷贝到另一台主机。而当下连网的方式允许主机通过网络自动共享数据来帮我们实现数据的自动化传输。要做到这一点，这些主机必须遵循一组规则。

这与语言规则相类似，比如英语有自己的一套规则，法语也有自己的一套规则，两个讲英语的人必须遵守这套规则才能更好的交流。网络也有自己的一套规则。网络规则被分为7个层次，这些层被称为OSI七层模型。

OSI七层模型各层功能及协议

首先，我们将人体各大系统的构成与网络七层模型做一个类比。人体是由各种系统组成的，骨骼系统、呼吸系统、神经系统、心血管系统、肌肉系统等，如果这些系统都能正常工作，那么人体的目标就达标了，这意味着我们拥有着健康的体魄。网络连接的方式也相同，OSI参考模型的每一层都有一个特定的功能，如果所有这七个功能都顺利实现了，那么联网的目标也就完成了，也就是说主机之间可以共享数据。这篇文章的目的是帮助我们了解OSI模型每一层的作用，了解它们如何为联网的总体目标做出贡献，即允许不同主机之间的数据共享。

  • OSI物理层的设备

我们从OSI模型的第一层开始说起，即物理层。计算机上的数据是以比特的形式存在的，即1和0。这些主机与其它主机共享数据所需要的首要条件是，必须将这些1和0从这台计算机传输到下一台计算机，这就是OSI物理层协议。物理层的目标是传输比特，任何有助于将1和0从这台计算机传输到另一台计算机的设备都被认为是物理层技术。

例如，电缆都属于物理层设备的范畴，所有这些电缆的作用是从一端接收比特并将其传输到另一端。不过OSI模型早在无线互联网通信的概念被认可之前就已经存在了。因此Wi-fi被认为是一种物理层技术，因为Wi-fi的存在只是为了将1和0从一台计算机传输到下一台计算机。现在我们知道，这些电缆或Wi-fi不仅位于物理层，还有一些设备也位于物理层。其中一种设备被称为中继器（Repeaters）。在网络基础知识（二）中，我们了解到中继器的作用只是将信号从一端延长到另一端。在某种程度上，我们可以说中继器实际上只不过是帮你延长网络传输距离的设备。因此，中继器被视为第一层设备，这意味着像集线器（Hub）这样的多端口中继器也将被视为物理层设备。

  • OSI数据链路层的设备

OSI模型的第二层为数据链路层，它会与物理层交互，这种交互实际上是将比特放在网线上，并从网线中检索比特，这意味着这条网线与电脑连接的任一设备都被视为第二层上的设备，也就是说与物理层网线实际相连的是这台计算机的NIC（Network Interface Card）或网络接口卡，因此NIC被视为是数据链路层上的设备。无线网链接卡也被认为是第二层协议上的设备，因为它与Wi-fi无线电波相互作用。   

现在的NIC和Wi-fi链接卡看起来不再是这样了，但曾经有一段时间，你必须购买单独的卡，并将其安装到计算机中才能访问网络或Wi-fi。如今，Wi-fi网卡可以放在你的智能手机或手表里。数据链路层的主要目标是实现中继式传输（hop to hop delivery，指的是路由传送封包的协定），数据链路层的工作原理是从某个特定的NIC中获取1和0，并将其传输到另一个NIC。为了实现这一目标，第二层将使用一种特定的寻址方式，该寻址方式被称为MAC地址。MAC地址是48位，通常表示为12个十六进制数。这里有三个MAC地址的例子，其实它们都是完全相同的MAC地址。唯一不同的是在Windows机器上的显示方式通常是在十六进制数字之间使用短划线(94-65-9C-3B-8A-E5) 。Linux机器通常会使用冒号来表示MAC地址（94：65；9C: 3B: 8A: 5E）, Cisco 路由器和交换机通常使用中间有点的四个十六进制数（9465.9C3B.8A5E）来表示。

无论采用哪种方式表达MAC地址，转换成48位的仍然只有12个十六进制。它的工作方式是每个NIC都有一个唯一的MAC地址。无论是windows系统还是Liunx系统，它们的MAC地址都将允许数据从一个NIC传输到下一个NIC。我们已经确定NIC是位于OSI模型第二层，其实还有另一类型的设备也位于第二层，那就是交换机。之前我们讨论过交换机是提供网络内部通信的设备，这意味着这两个主机（a1和e8）是通过交换机连接来实现它们之间的传输的。

此外，交换机允许我们将许多设备连接在同一个网络系统上，例如：如果下图的a1a1想要和b4b4通信（a1a1和b4b4都是MAC地址的前四位，此处用作代指），交换机将在内部连接这些线路，以便数据可以从左一的NIC传输到左二的NIC上，因此交换机也被视为数据链路层设备，因为它帮助了a1和b4之间的数据传输。

一般来说，与你通信的互联网并不一定都是在同一网段上。也就是说主机之间的通信通常需要多个跳跃点（multi hops），这意味着我们需要跨越多个路由器才能将数据传送到目标主机。如下图所示：

而这些路由器中的每一个都会使用一个NIC来连接到一条线路上，也就是说每个NIC都有自己的MAC地址，数据链路层负责从第一个MAC地址(a1a1)获取数据并将其传递到下一个MAC地址(b2b2)，然后从第一个NIC（Router1/b3b3端口）传递到下个NIC，依次传递给最后一个NIC。正如图中所示，数据链路层都在处理数据的逐段传递，那么是什么负责确保数据从一个端点（a1a1）传到另一个端点（e8e8）呢。这就引出了OSI模型第三层-网络层。

  • OSI网络层的设备

OSI模型网络层的目标是实现端到端的传输。为了实现这一目标，第三层将使用自己的寻址方式，即IP地址。之前我们有对IP地址做过解释，说IP地址是32位，表示为4个八位字节，每个八位字节可以是0-255。每个主机都将通过其IP地址进行标识，这些IP地址将允许数据从a1a1一直传输到e8e8。现在，正如我们从下图所看到的，帮助从端到端传输数据的是路由器。因此路由器被认为是位于OSI模型的第三层。主机也被认为是位于OSI模型的第3层，但实际上任何含有IP地址的设备都可以被认为是位于OSI模型的第3层。

说到这儿你可能就要问了，既然我们已经有了第3层的IP地址，为什么还需要MAC地址，或者你会这么想，我们已经有第2层的MAC地址，为什么还要IP寻址方式呢。这个问题将有助于揭示数据包是如何在互联网上移动的。之所以有两种不同的寻址方式是因为每种寻址方式都有不同的用途。

我们假设a1主机有一些数据需要发送到e8主机上，当然，这些数据只是一堆1和0，OSI第二层（数据链路层）和第三层（网络层）并不知道这些数据包含了什么，实际上它们只是一组任意组合的1和0需要送到e8主机而已。由于a1计算机知道数据需要送达到e8端，它将给数据添加一些第三层信息。第三层信息包括源IP地址和目的地IP地址。

但现在该计算机（a1）知道第一步是将添加好的第三层信息（IP地址）传输到第一个路由器b2，该路由器会提示计算机（a1）将第二层（数据链路层）信息添加到里面，第二层信息包含了计算机(a1) NIC的源MAC地址和第一路由器NIC的目的地MAC地址，这就是由a1计算机发送到第一路由器的信息。一旦该信息到达第一路由器，我们就可以去掉第二层的信息(MAC地址)。

这个过程将从中间的路由器上继续进行，通过添加第二层信息（MAC地址）来完成这个跳跃，直至序列中的最后一个路由器d7添加完最后的第二层header（报头），数据包就完成了从d7端的NIC到主机e8的NIC的传输工作。一旦数据包到达最终主机e8时，第二层报头就可以被移除了。数据链路层报头的目的仅仅是将封装好的数据从一个结点带到下一个结点。另外第三层报头也可以移除了，因为网络层报头的用途是将数据从a1端传输到e8端。最后，经过多个跳跃点（multi hops）数据包最终被传输到了计算机e8，数据也将由e8主机处理，这就是为什么我们需要IP地址和MAC地址的原因，因为它们具有不同的功能。数据链路层完成的是点到点的传输，只负责直接相连的两个结点之间的通信，如图中的主机a1和Router1，Router1和Router 2；而网络层完成的是端到端的传输，即a1到e8的传输。

我们一直将IP地址和MAC地址作为独立的函数在讨论，事实上它们的确是独立的，但有一个协议可以将它们联系在一起，这个协议被称为地址解析协议（ARP)，它能把一个网络层的IP地址链接到数据链路层的MAC地址上。ARP协议对于理解数据如何在网络中移动是至关重要的。

在本节中，我们讨论了OSI模型第一层、第二层和第三层，以及每一层的主要任务以及相关的设备，及其它们是如何帮助数据在网络中传输的。尤其详述了第二层和第三层之间是如何协同工作，及它们在从一端发送数据到另一端获取数据时所需的许多不同路由之间的数据移动路径。在下节中，我们将继续讨论传输层协议。

网络基础知识（二）

网络基础知识点

在网络基础知识（一）中，我们讨论了主机的概念、IP地址的定义&作用以及网络的定义。在本篇中，我们将探讨网络设备具体有哪些。如果你还没看过上一期的内容，建议先了解一下，这样便于你更好的理解接下来要讨论的网络设备及其功能。

(五) 中继器是什么？ 中继器的作用

上期我们聊了网络的概念，知道了只要你用一根电线将两台计算机连接起来，就会创建一个网络。不过关于通过导线发送数据，你还需要了解的一件事是，随着距离的加长通信会变得微弱。当然如果两台需要通信的计算机是在同一个房间里，那就无需担忧。因为在这种情况下，即使通信会有所衰减，主机间的传输仍然可以顺利完成。但如果这些主机之间的跨越更大，比如是一栋建筑最两侧的两台计算机，或者是位于两栋不同的建筑中的两台电脑之间的通信，如果信号在到达另一侧之前衰减，那么传输就可能会遇到问题，就会出现这两台主机无法共享数据的结果。这时你就需要一个中继器。中继设备的唯一作用是再生信号。中继器负责从一端接收数据通过“再生”功能将数据传输到另一端，从而实现那些跨度较远的设备之间的数据传输。中继器英文是repeater。

(六) 集线器是干什么用的？集线器的功能

到目前为止，我们一直在讨论如何将一台主机直接连接到另一台主机上。如果要添加第三个主机，则需要将该主机连接到已经建立好的其他两个主机上。如果要添加第四台主机，要将第四台主机连接到已连接好的其它三台主机上。同理，如果要添加第五台主机，则必须将第五台连接到已连接好的每一台主机上。这样一来，添加新主机到已有网络系统的工作就会变得更加繁琐。

为此人们创建了一种能置于网络中心的设备，并让所有主机与之相连。这些设备负责处理不同主机之间的漏斗式通信，好处在于如果你需要在网络系统中添加第六台主机，只需将其连接到该设备上即可，不需要使之与其它主机一一相连。我们将这种设备称为集线器。集线器英文：Hub。简单来说，集线器不过是一个多端口的中继器。

之前我们说中继器的作用只是再生信号。其实集线器执行的也是相同的操作，只不过它们需要跨多个端口执行。如下图，如果左边这两个绿色主机之间需要通信，其中一个主机向另一个主机发送数据包时，数据包会先到达集线器（图中的Hub)，集线器会简单地复制该数据包并将其发送到所有与之相连的端口，也就是说右边两个端口也会接收到集线器发送的数据。谨记，集线器是第一个允许我们在网络中心连接多个主机的设备。这里集线器解决的只是网络规模扩展问题，还有一个问题就是与它相连的其它主机也同样能接收到它发出的数据。

(七) 网桥是什么？网桥的主要作用？    

如上图所示，右侧的两个主机并没有参与左侧绿色主机之间的通信，但它们也在接收对方发送的数据副本，这就引出了网桥设置这一概念。（网桥英语：bridge）在下图中，我们有两组主机，它们各自都与一个集线器相连，一个桥接器（也就是网桥）位于两个连接着其它主机的集线器之间。根据定义，网桥只有两个端口。一个端口面向一组与集线器连接的设备，另一个端口则面向另一组与集线器相连的设备。

网桥的作用是了解哪些主机位于自己的哪个端口，这意味着网桥会只参与和数据传输相关的通信。例如，下图这两台绿色主机通过集线器需要再次通信发送数据时，集线器会在所有端口重新生成传输信号。这就是说与集线器相连的网桥的左侧端口也会获得该数据包的副本，不过它会知道参与数据传输的另一个绿色主机是位于网桥的左侧，因此不会将数据包带到与通信不相干的右侧。谨记，网桥是第一个将数据包只传输到相关网络的设备。

此外，如果网桥左侧的某个主机需要与其右侧某个主机相互通信时，也可以通过集线器相互发送数据包。网桥会负责不让这些数据包渗入到与不参与通信的其它主机上，因为它知道右侧设备是存在于右侧集线器上的。当然，如果上图左侧左上方的主机需要向右侧右下方的设备发送一些信息时，网桥也会确保流量的正常传输，并且会允许数据包穿过它正确传输到另一侧。网桥的特点是梳理哪些主机是与它的哪侧端口相连接的从而确保数据包的准确准时传输。  

(八) 交换机是什么？交换机的作用与功效

现在我们来说说交换机，一起探讨一下交换机的作用和功能都有哪些？（交换机英文：switch）实际上交换机有点像集线器和网桥的组合，说它像集线器，其实是说它与集线器一样上面可以连接许多设备；说它像网桥，其实是说二者都清楚地知道哪些主机是与哪些端口相连接的，也就是说如果左侧这两个绿色主机想相互通信，交换机将知道接收流量的唯一端口是与绿色主机的两个端口相连的，因此只会将数据传输到这两个端口。同理，如果右侧这两个黄色主机想要相互通信，交换机将再次确保通信仅在右侧两个相关端口之间流动。因此我们在某种意义上说交换机是集线器和网桥的组合。

那究竟交换机的定义是什么？交换机是一种促进网络内部通信的设备。上一篇我们将网络定义为有着类似连接的主机的逻辑分组，就是说所有这些设备都属于同一网络，且共享一个IP地址范围。我们以家庭WIFI为例，假设家里所有主机的IP都是以下图的192.168.1.x开头的，192.168.1.11可能是你的手机，192.168.1.22可能是打印机，其余端口号各自对应着不同的设备。你也可以将其看成是某个公司内部设立的不同部门的主机IP地址，或者是某个学校的不同学院的主机IP，无论它们代表的是什么，基于所有这些设备都是与交换机相连的，因此它们都属于同一网络。

(九) 路由器      路由器主要用途

接下来我们以学校网络为例来探讨下路由器功能。假设某个学校有很多不同的教室，每个教室都有自己的专属网络IP。如下图所示，比如第二教室的IP范围是172.16.20.x，第三教室的IP 范围是172.16.30.x。之所以将两组设备分离到不同的网络中是因为它们可能具有不同的连接要求。比方说教室2是生物教室，学生只需要简单的互联网连接；但教室3属于计算机科学教室，学生不仅需要互联网连接，还需要访问各种云资源来进行研究。因为左侧计算机群与右侧计算机群具有不同的连接需求，所有我们要将它们分离成单独的网络。

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在这种情况下，我们仍然可以使用交换机来实现网络内部的所有通信，这意味着左侧的交换机可以处理左侧三个主机之间的所有通信，右侧交换机则负责处理右侧三个主机间的所有通信。但是，如果上图左侧.33的主机想在不同网络上与右侧.44主机通话那该怎么实现呢？

因为交换机只负责提供网络内部的通信，在上述情况下我们就需要另一种网络设备来处理不同网络之间的通信，那就是路由器。路由器是主要负责网络之间通信的设备，它提供了网络之间的流量控制点。比方说，我们会限制从.11这台电脑到.44这台电脑的流量，注意这两台电脑不是独立的网络，所有的流量必须通过路由器，这也为安全策略或流量过滤的添加以及将流量重新定向到其它地方创造了便利的条件。

由于路由器（路由器英语：router）位于网络之间的边界处，它们为应用安全策略的部署提供了逻辑位置。从传统意义上来说，交换机并不适用于这种类型的安全过滤，因为人们普遍认为，处于同一网络上的设备基本上是不需要对网络内的流量进行过滤的。但如果你有设备需要不同类型的连接，那就需要把它们放在不同的网络中，而网络边界就是设备的逻辑分离点。

路由器的工作方式是了解与它们相连的网络。这意味着路由器将了解在左侧接口处它连接的是172.16.20.x范围内的网络，在右侧接口处连接的是172.16.30.x的网络，其下端是连接互联网的方向。这些面向不同网络的每一个接口都被称为路由，而所有这些路由都存储在路由器的路由表中。因此，路由表是路由器所连接的所有网络端口，而路由器也会使用该路由表来将流量输送到适当的接口。

(十) 网关是什么？网关的作用是什么？

上面我们说各个路由器知道它们连接的是哪个网络时，意思是路由器在它们连接到的每个网络中都有一个IP地址。当某个路由器连接到某个网络时，它在该网络中会被赋予一个IP地址。例如，左侧路由接口的标识IP地址为172.16.20.1，右侧接口的标识IP地址为172.16.30.254，路由与网络连接时被赋予的这个IP地址被称为网关。网关是主机离开本地网络的途径。网关英语：gateway。

例如，左侧右下方这个主机的IP地址是172.16.20.33，如果该主机想与不同网络上的某个设备通话时，它知道自己必须经由路由器，且该路由器的IP地址会被存储为该主机的默认网关。值得注意的是，该主机的默认网关172.16.20.1是该路由器的接口IP地址。更进一步说，路由器实际上是在网络和IP地址中创建层次结构的设备。

让我们再以某个公司纽约办事处设立的不同部门为例，每个部门都有自己的IP网络地址。这些网络中的每一个主机都连接到不同的路由器，而这些不同的路由器又都连接着另一个路由器，如果纽约办事处销售团队的某个主机（10.20.55.x) 想与营销团队(10.20.55.x) 的某一主机通信，则需要使用配置好的网关-即使用离该主机最近的路由器IP地址，将数据包发送到下一个路由器，该路由器再将数据发送到离营销团队最近的路由器，最后发送到营销团队的那个主机上。

以此类推，该公司的东京办事处也会有类似的设置，会分别配置两个路由器并将其连接到互联网上。实际上互联网本身只不过是一堆不同的路由器，如果纽约营销团队的主机A想与东京工程团队的主机C通信时，主机A会将数据发送到最近的路由器，再由其将数据发送给下一个路由器，而该路由将通过互联网上的所有路由器发送数据，最后送达东京路由器，进而发送给工程团队。这就是数据在互联网上传输的方式，也是路由器在实现不同网络主机之间通信所扮演的角色。

最后关于以上定义的路由器和交换机，我们做个小结。路由(routing)是一个在网络之间移动数据的过程，而路由器只是一种设备，其主要目的是以相同方式执行路由。交换（switching) 也是在网络中移动数据的过程。而交换机是一种设备，主要目的是实现局域网内设备之间的数据交换。之所以提到这一点，是因为还有许多其他类型的网络设备存在：接入点、防火墙、负载均衡器、第三层交换机、代理，甚至还有一些设备只存在于云中，比如虚拟交换机和虚拟路由器。

在下一篇中，我们将从实用视角为您分析OSI模型，帮你更好地了解所有这些设备是如何在互联网上完成数据传输的。

网络基础知识（一）

网络基础知识入门

虽然我们处在互联网时代，但并不是每个人都了解互联网上数据的传输模式。本篇我将带你一起探讨一下网络数据传输所需用的网络设备及其概念、以及它们各自负责的功能和它们之间是如何协同完成网络数据传输的。

（-）主机的概念解释

主机是用于发送或接收流量的任何设备。例如，你的台式电脑是一台主机，你的笔记本电脑、手机、打印机、服务器这些都是主机。云计算目前有着广阔的就业前景，这意味着许多与云计算相关的资源也会被视为主机，比如云服务器。此外，还有物联网的兴起，也意味着你周围任何可以发送或接收流量的东西都被将被视为主机，比如通过流式传输同步的智能电视的扬声器、智能手表以及可以远程控制的温度计等。所有这些可以发送和接收流量的设备都可以被视为主机。这一概念之所以重要，是因为所有这些设备在与互联网通信时都需遵循相同的规则。

主机通常分为两类：客户端或服务器。客户端是发起请求的主机，服务器是响应请求的主机。我们以www.xxx.com的网络服务器为例。当一台计算机请求访问某一网站时，它是发起请求的一方，因此被视为客户端；当响应方-网络服务器为请求方提供内容时，它是响应请求的一方，因此被视为服务器。

不过需要记住的一点是，“客户端”和“服务器”是相对于特定的通信而言的。比如说，当web服务器需要从文件服务器或数据库服务器那里更新文件时，web服务器必须向文件服务器发送更新文件的请求。在该通信过程中，web服务器就是客户端，而文件服务器就是服务器。再比如说，当这个文件服务器在某个时间段可能需要运行某种软件的更新时，那它就需要向更新服务器发出下载新软件的请求，在该通信过程中，文件服务器就是客户端，而更新服务器在更新请求返回到文件服务器时，扮演的角色就是服务器。

因此术语“客户端-服务器”只适用于正在发生的通信。虽然我们一直把响应web请求的一方称为web服务器，但你需要清楚地知道什么是服务器主机。服务器实际上是一台安装了软件的计算机，它知道如何响应特定的请求，知道如何提供网页服务。你只需安装适当的web服务器软件，就可以将任何设备变成web服务器。这同样适用于我们刚才讨论的文件服务器和更新服务器，其实它们只是知道如何提供文件或提供更新软件的计算机。我们遇到的每台服务器都只是一台响应请求的计算机。

(二) IP地址

IP地址是每个主机的标识，如果要在互联网上进行通信，每个主机都必须有一个IP地址。这就像你需要一个电话号码来拨打或接听电话，或者一个快递地址来发送和接收快递一样。在互联网世界，你需要一个IP地址才能在网络上发送或接收数据包。这就是IP地址的定义，它是每个主机的标识。实际上，这些IP地址会被标记在每个主机发送的所有内容上。例如，当这个客户端在这个包上向site.com发出web请求（其中包括什么网页）时，它要求客户端标记源IP地址和目标IP地址。源IP地址将是客户端的IP地址，目标IP地址将为服务器的IP地址。

同样地，当服务器提供网页信息作出响应时，也会标记源IP地址和目标IP地址，在这儿，源IP地址将是服务器的IP地址，而目标IP地址将为客户端的。在互联网上发送的所有东西都要有这个来源IP地址和目的地IP地址。

IP地址本身实际上只有32位，都是一些1或0这样的数字，这意味着每个IP地址实际上只是32个比特1和0的不同组合而已。我们所做的是把这32个比特分成四个组块，也就是八位字节，然后把每组八位字节转换成十进制数，这就是我们所知道的IP地址。从八位字节中我们可以得到的最小二进制数是0，最大二进制数是255。这就是为什么你遇到的每个IP地址都是介于数字0-255之间的四组不同组合。这就是IP地址的组成和规则。

（三）子网掩码的作用是什么？   

那么这些IP地址的用途是什么呢？通常情况下，我们会将这些IP地址根据公司体系结构进行分配。比如下图所示这是某公司在三个不同办事处的IP地址，且都是以10.开头的。这些不同分公司的每一个办公部门都会被分配到一个专属的IP地址及子网。纽约的所有办公室IP地址都是以10.20开始的，伦敦的则是以10.30开始的，东京的是以10.40开头的。

另外，纽约办事处会有几个不同的团队，例如，一个销售团队、一个工程团队和一个营销团队，且每个团队都会有自己的专用IP地址范围。销售团队的IP地址范围是以10. 20.55. 开头的，工程团队的是10.20.66.，营销团队的是10.20.77.。我们假设伦敦和东京办事处也有同样的团队，但两个办事处的IP地址范围都会按照其指定位置的前缀开头。这就允许我们通过IP地址来精确定位某个特定主机的存在位置。例如，如果我们的IP地址是10.30.50. ，那么这个IP地址就是该公司位于伦敦办事处的销售团队的某个主机IP。由此可以看出，将IP地址分解为不同的层次结构这一过程是通过IP子网地址来完成的，也就是我们常说的子网掩码。

(四) 网络是什么？怎样联网？

位于不同办事处的各个团队内部的所有主机都处于网络中。实际上网络主要负责主机之间的流量传输。最简单的形式是，当你将两个主机连接在一起时，就构成了一个最简单的网络。如果这些主机之间实现了互通相连那就形成了一个复杂庞大的网络。在最早建立互联网之前，为了实现数据在不同计算机之间的传输，我们必须借助一些外部的驱动设备来完成。但互联网和联网将这一过程自动化了，最终帮我们实现了计算机之间数据的自动传输与共享。

退一步来说，网络实际上只是有着相似连接的主机间的一种逻辑分组。比如，我们的家庭WIFI，它连接了你和家人的iPad、摄像头、打印机、笔记本电脑、手机等一堆设备，而这些设备都有类似的连接配置文件，你可以理解为它们只是需要通过互联网来查看电子邮件或资料等等。再比如，一家咖啡店，店内有提供无线网络连接，每天熙熙攘攘的客户带着不同的移动设备进进出出，他们的设备需要联网，而连接的模式也都相似。

当然网络内部也可以包含其他网络。除了以上我们所举的某家公司在不同办事处不同部门间设立的不同IP地址子网例子外，再比如学校的网络，不同的教室或教学楼的主机都会被分配到自己专属的网络中，也就是都有独属于自己的子网掩码。由此不难看出，实际上我们所知道的互联网只是一堆相互连接的网络。这就是互联网的全部，它只是一堆公司网络连接到一堆学校网络、连接到一群客户网络的集合。

本篇我们主要了解了什么是主机，什么是客户端和服务端，什么是IP地址什么是子网掩码，以及了解了什么是网络，以及它是需要类似连接的相关主机的逻辑分组。下篇我们将继续探讨什么是集线器,交换机,路由器等。

常见的网络协议有哪些?

互联网网络常用协议

在上一篇文章中，我们简述了计算机网络协议的概念，并简要列举了几种常见的网络协议类型。我们知道网络协议只是一组构成互联网标准的规则和消息。例如，地址解析协议或ARP协议。

（一）ARP协议是什么？

在这篇文章中，我们将讨论ARP是如何将IP解析为MAC地址。ARP协议的作用：它准许两个主机在只知道各自IP地址的情况下找出彼此的MAC地址。也就是说，地址解析协议ARP能将IP地址转换成MAC地址。这一转换是通过主机A发送ARP请求和主机B响应ARP请求来实现的。

ARP协议：在ARP的执行过程中，该规则集是由RFC826定义的。RFC 技术 (Request for Comments) 是关于如何进行ARP的工程实施指南，RFC协议包含了管理ARP请求和响应的所有规则。事实上这些规则是作为互联网标准被公布的，RFC规则允许许多不同的供应商实施ARP方案。这也是一台惠普服务器可以与一台苹果macbook通信或dell笔记本电脑可以与三星手机互联的原因，因为所有这些不同的供应商都遵循ARP协议标准，在相互通信时按照ARP规范使用了相同的语言。ARP协议分析在TCP/IP模型中属于网络层（IP层），在OSI模型中属于链路层。

（二）FTP指什么？

FTP协议：文件传输协议或FTP协议也是一种常见的互联网协议。FTP允许客户端和服务器之间发送和接收文件。FTP会话由类似RETR file.pdf这样的消息组成。客户端发送了代表检索的RETR命令并询问特定文件，这将提示服务器使用如file.pdf的文件对这一请求做出响应。

（三）SMTP协议的用途

SMTP协议：SMTP全称英文：Simple Mail Transfer Protocol。它代表简单的邮件传输协议。这是电子邮件服务器用来交换电子邮件的协议。实际上，客户端发送的任何消息都是在向SMTP服务器发送命令请求，SMTP服务器会用指定的代码对相关请求做出响应。

（四）HTTP传输

HTTP协议的中文全称为超文本传输协议，是用户在与网络服务器通信时随时使用的协议。Web服务器托管着许多用HTML编写的网站，HTML代表超文本标记语言，HTML全称为Hyper Text Markup Language。当用户浏览客户端xxx.site.com时，这些HTML页面会使用http进行交换。网络浏览器会向网络服务器发送get请求，网络服务器将以ok消息为准进行响应，然后提供给用户所要访问的网站。

（五）SSL与TLS协议

SSL协议和TLS协议：它们允许客户端和服务器在彼此之间建立一个安全的隧道。这样客户端和服务器就可以在该隧道内执行http会话。这就是https协议及其工作原理。SSL或TLS协议用于保护http会话，并确保用户安全地浏览web网站。

还有一些互联网网络常用协议，在这里我们先集中讨论一下主机以便更深入的了解互联网协议类型。主机通常被划分为客户端或服务器，主机的任务是发送或接受流量。服务器实际上是一台知道如何响应特定请求的计算机，这意味着每一台服务器实际上都只是安装了FTP软件、SMTP软件、HDP或SSL软件的计算机，也就是说这些客户端和服务器都遵循相同的主机与主机之间的通信原则。

其中一个关键因素是，如果一台主机想要与另一台主机通信，它必须知道另一个主机的IP地址。这对于客户端与FTP服务器之间的通信来说是简单易行的，因为已知了一个主机的IP地址。但假如我需要你公司的网址，你发给我xxx.site.com；我要发一份报价给你，你发给我xxx.@gmail.com，而不是直接发给我IP地址。那在这种情况下客户端是如何与SMTP服务器或web服务器通信呢？这就不得不引出DNS解析的作用了。

（六）DNS协议解析

DNS协议全称：Domain Name System。DNS协议工作原理：它可以将这些域名（xxx.site.com/xxx.@gmail.com）转换为IP地址。DNS协议将使用DNS服务器将网站域名以及邮箱域名转换为IP地址。DNS的工作方式是：当你在浏览器中输入一个网站时，你的浏览器首先会向DNS服务器发出请求，询问你刚刚在浏览器中输入的网站的IP地址，然后DNS服务器会提供给你相应的IP地址，这一过程是你使用的主机向实际的web服务器IP地址发出请求。尽管你从未提供过网站的IP地址，但计算机会通过使用DNS协议自动计算出它。  

现在让我们再回到主机这个话题上，主机连接到网络需要配置四个要素才能实现上网功能，也就是我们熟知的主机配置的四个基本要求。其中第一个就是IP地址，它是互联网上的主机标识。其二，主机还需要一个子网掩码subnet，来帮助主机确定它是试图与本地网络上的某个客户端进行通信，还是试图与外部网络上的某些设备连接。子网掩码可以是24，或255.255.255.0，这两种方式都是显示同一子网掩码的不同方式。但无论哪种方式，如果主机只有IP地址和子网掩码，那就能保证该主机与同一本地网络上的其他任何主机进行通信。但如果该主机需要通过互联网与外部网络上的某个设备通信的话，则需要一个路由器，还要将路由器的IP地址配置为默认网关。

在主机上配置了这三个要素后，它就可以通过路由器及使用路由器IP地址与任何服务器进行互联通信了。但大多数时候，当你通过网络查看网站或发送电子邮件时，主机是无法与这些域名直接对话的，它需要将域名转换为IP地址。这就意味着每个主机都需要一个实现通信互联的第四个要素- DNS服务器IP，它主要负责将域名转换成IP地址来实现主机与其他主机域名之间的通信。此外连接到网络的每台主机上都需要配置DNS服务器IP地址。

正如上述所说，主机指的是在互联网上发送或接收流量信息的任何硬件设备，这意味着主机很可能是你的笔记本电脑、打印机或手机。无论在什么情况下，每当这些设备连接到新的网络时，都必须配置这四项。但你肯定会问，每次我在咖啡店、酒店、机场或学校连接到新的Wi-Fi网络时，根本就不需要进行任何配置都是手动连接的。这就要提到另一个因特网上的主要协议，即DHCP，它是动态主机配置协议的英文缩写。

（七）DHCP的作用

DHCP协议功能：动态主机配置协议DHCP的作用是允许DHCP服务器为任何客户端提供IP地址、掩码、默认网关和DNS服务器。事实上每当你连接到一个新的Wifi网络时，主机会发送一条DHCP发现消息来发现DHCP服务器，然后DHCP服务器会向客户端提供这四个要素作为响应，那么客户端就拥有了与互联网通信所需的一切。这就是每次你连接到新的Wi-fi网络时，手机或笔记本电脑都会自动获取网络连接所需的信息的方式。

希望这篇博文可以帮你很好地理解DNS和DHCP及其在互联网通信中的作用，理解每个主机实现任一类型的互联网连接所需的四大要素，以及互联网其他协议的高级定义。虽然我们只是浅谈了这些协议的作用，但对了解这些协议在整个互联网生态系统中的适用范围仍有帮助。

网络协议的定义

网络协议是什么？

网络协议是指一组已经建立好的规则，确定了数据是如何在同一网络的不同设备之间传输的。本质上，网络协议是不考虑所连接设备的内部流程、结构及设计模式之间的差异性，它只负责不同设备之间的相互通信工作。也正是因为有了各种网络协议，我们才能轻松与世界各地的人进行通信交流，因此网络协议在现代数字通信中发挥着重要作用。

网络协议主要作用：与两个来自不同地域的人使同用一种语言交流的目的一样，网络协议的功能是实现两个不同设备之间的交互，而这全靠内置于设备软件和硬件中的预定规则。如果没有网络协议，局域网（LAN）和广域网（WAN）也就不能像当下这样被广泛使用了。

网络协议是如何工作的？

网络协议是将繁琐的流程分解为小型的、特定的任务或功能，并应用在网络的每一个级别，每个功能负责不同级别间的协同工作。互联网协议套件是指一组较小的相互协作的网络协议。计算机网络协议通常是由各种网络或信息技术组织根据行业标准创建。以下组织定义且发布了不同的网络协议：

  • 电气和电子工程师协会 (IEEE-The Institute of Electrical and Electronics Engineers)
  • 互联网工程任务组 (IETF-The Internet Engineering Task Force)
  • 国际标准化组织 (ISO-The International Organization for Standardization)
  • 国际电信联盟 (ITU- The International Telecommunications Union)
  • 万维网联盟 (W3C- The World Wide Web Consortium)

虽然网络协议模型通常都是以相似的方式工作的，但每个协议都具有唯一性，且是以制定它的组织详细规定的特定方式运行的。

网络协议的适用性

网络协议的适用范围包括：除经过认证的网络专家或IT相关专业人员以外，数以万计的网络用户也在使用网络访问协议完成着各种工作。虽然你可能不知道网络协议是如何工作的，也不知道你有多频繁的使用到这些协议，但其实我们与互联网的每一次接触都会运用到不同的网络协议。

网络协议有哪些？

虽然网络协议种类有数千种，但网络协议主要由三部分组成：网络通信、网络管理、网络安全。网络协议的分类是人们快速、安全地使用网络设备所必需的，它们相互协同来促进网络工作的便利开展。

（一）网络通信协议有哪些？

网络协议的主要职责：通信协议允许不同网络设备之间的相互通信。通信协议用于模拟通信和数字通信技术，负责从设备之间的文件传输到访问互联网等一系列工作。

常见的网络通信协议类型包括：

  • 自动化通信协议：这些协议为商业和个人环境提供了不同的自动化流程，例如在智能建筑、云技术或自动驾驶汽车中。
  • 即时通讯协议：许多不同的即时消息网络协议的出现，产生了在智能手机和电脑上进行即时的基于文本的通信。
  • 路由协议：路由协议允许路由器和其他网络设备之间互相通信。还有专门用于Ad Hoc网络的路由协议。
  • 蓝牙协议：各种不同的蓝牙设备-包括耳机、智能手机等就是依靠不同的蓝牙协议而工作的。
  • 文件传输协议：使用物理或数字介质将文件从一个设备移动到另一个设备，使用的就是FTP协议。
  • 互联网协议：互联网协议（IP）允许设备之间通过互联网发送数据。如果没有IP地址，互联网就无法像现在这样正常运行。

（二）网络管理协议

网络管理协议定义并描述了计算机网络有效运行所需的各种流程。这些协议影响单个网络上的各种设备，包括计算机、路由器和服务器，想要每个设备都能正常工作，就得保证整个网络体系运行良好。网络管理协议的功能包括：

  • 连接：这些网络连接协议建立并维护了不同设备在同一网络上的稳定的连接。
  • 链路聚合：链路聚合协议有助于用户将多个网络连接合并为两个设备之间的一个链路。链路聚合的作用是增加连接的强度，并在其中一个链接出现故障时帮助维持连接。
  • 故障排除：故障排除协议帮助网络管理员识别影响网络的错误，评估网络连接的质量以及确定该如何解决故障。

（三）网络安全协议

安全协议也被称为加密协议，用于确保网络和通过网络发送的数据免受未经授权用户的攻击。网络安全协议主要功能：

  • 加密：加密协议要求用户输入密钥或密码才能访问这些信息，从而起到保护数据和安全区域的作用。
  • 实体认证：实名认证服务协议创建了一个系统，它要求不同设备或用户在通过网络访问安全区域之前验证其身份。
  • 传输控制协议：信息传输安全协议为数据从一个网络设备传输到另一个设备提供了保护措施。

网络协议示例

常用的网络协议有：

  • 超文本传输协议（HTTP/ Hypertext Transfer Protocol）：HTTP协议定义了数据在互联网上的传输方式，以及网络服务器和浏览器应如何响应程序的命令。该协议或超文本传输安全协议HTTPS出现在各种URL网址或web地址的开头。
  • 安全外壳协议（SSH/ Secure Socket Shell）：SSH协议提供了对计算机的安全访问，即使是在网络并不安全的情况下。SSH对于需要远程管理不同系统的网络管理员来说特别有用。  
  • 短信通信协议（SMS/ Short Message Service）：此通信协议的创建应用于通过蜂窝网络发送和接收的文本消息。SMS协议特指基于文本的消息。图片、视频或其它需要多媒体信息服务（MMS/ Multimedia Messaging Service）的媒体传输协议是SMS协议的扩展。

网络协议的特点：网络协议并不是简单地定义设备和进程的工作方式，网络通讯协议定义的是设备和进程之间如何协同工作。如果没有这些预先规定的惯例和规则，互联网将缺少良好运作和实现可用性所需的必要基础设施。网络协议是支撑网络运行的基础，如果没有网络协议，数字世界就无法生存。  

互联网常用英语词汇

通信网络的英文Communication network
即时消息的英文Instant messaging
网络管理协议的英文简称NMP （Network Management Protocol)
协议套件英文翻译Protocol suite
FTP全称File transfer protocols

Docker怎么使用?

云计算Docker

哈喽，大家好，欢迎观看由wintesting制作的新视频，本视频我们会带你了解什么是Docker以及Docker是干什么的。

Docker教程目录：

  • 什么是Docker
  • Docker怎么用
  • Docker Container是什么
  • Docker作用
  • Docker容器和虚拟机的区别
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如何选择云服务模型？

如何选择合适的云服务？

大家好，欢迎观看Wintesting云计算培训的最后一个视频，目前为止，我们已经简述了云计算的概念、云部署模式以及云服务模式。本视频我们将进一步探讨SaaS、PaaS 、IaaS如何选择？

云服务模式的优点- IAAS PAAS SAAS 三种云服务区别：

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云计算服务模式有哪些？

云计算有哪些服务模式?

上期视频我们讲解了云计算的类型及实例以及云计算部署模型，本期视频我们将带你了解云服务的服务模式及其功能以及云计算服务模式的特点。

云计算服务模式:

在云计算的部署模型中我们学习了公有云，公有云架构又被进一步分类为云服务最常见的三种模式, 包括: 基础设施即服务IaaS、平台即服务 PaaS、软件即服务SaaS。

我们也经常把云计算的三种服务模式称为Iaas，Paas和Saas。

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云计算的类型有哪些?

云计算的类型及实例


上个视频我们探讨了云计算的定义。下面我带大家了解下云计算的类型有哪几种。

云计算的类型划分：

根据分类不同，云计算的类型可分为两大类：一类是云计算部署模型，另一类是云计算服务模型。 

云计算的部署：

本视频我们会先讲解云计算的部署模式。云计算部署模式分为三种类型：公共云部署模式、私有云部署模式和混合云部署模式。换句话说，云计算包括私有云、公有云和混合云。

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云计算的概念

什么是云计算？

你好，欢迎观看云计算培训的第一个视频。本视频我们将讨论计算机云计算是什么、为什么需要云计算、 以及与本地数据中心相比，为什么说云计算成本更低、并且能更有效的解决问题。

 云计算的作用是什么?

首先，我们简单了解下云计算是做什么的：云计算是通过互联网为用户提供的一种按需计算服务，云计算的付费模式是按使用量付费(PAYU:Pay-As-You-Use)。这意味着你的文件和数据是储存在云基础设施中，不需要你在本地储存设备上管理它们，通过互联网就可以访问它们。云基础设施是不受地理区域限制的，比如说你的访问权限不会因为工作地点调动而受到影响；还有如果你授予了某个用户某些访问权限，只要该用户联网就可以使用该权限。

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OSI物理层的主要功能

OSI七层模型各层功能简介

OSI物理层的特性

上期视频我们讲解了OSI数据封装及解封装的过程，本视频我们将带你了解OSI物理层负责什么功能、OSI物理层特性以及OSI物理层的作用是什么。

OSI物理层传输的是什么？

OSI参考模型的最底层是物理层。到目前为止，应用层的数据在传输层分段，在网络层为数据包，在数据链路层形成以0和1组成的二进制代码序列的数据帧，物理层将这些二进制位转换成信号并通过本地媒体传输。

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OSI数据链路层的主要功能

OSI七层模型各层功能简介

OSI数据链路层的功能

上期视频我们讲解了OSI参考模型网络层的功能，本视频我们将带你了解OSI数据链路层协议。

OSI数据链路层协议：  

数据链路层从网络层接收数据包。接收的数据包包含了发送方和接收方的IP地址。

数据链路层寻址类型有两种：1）逻辑寻址；2）物理寻址。逻辑寻址是在网络层完成的，发送方和接收方的IP地址被分配给每个数据段，从而形成数据包。物理寻址是在数据链路层完成的，发送方和接收方的 MAC地址被分配给每个数据包从而形成数据帧。 MAC地址是计算机制造商嵌入到网络接口卡的12位字母字符号码。

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OSI网络层的主要功能

OSI七层模型各层功能简介

OSI网络层功能

上期视频我们讲了OSI模型传输层主要功能，本期视频带大家一起来了解下什么是OSI的网络层功能是什么以及OSI网络层提供的服务。

OSI网络层协议：OSI传输层将数据段传递到网络层。OSI网络层负责将接收的数据段从一台计算机传输到不同网络的另一台计算机。网络层的数据单位是数据包。路由决策是由网络层实现的。

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OSI传输层的主要功能

OSI七层模型各层功能简介

OSI传输层作用

上个视频教程我们讲解了OSI会话层功能及作用，下面我们一起来看看OSI传输层协议：

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OSI会话层的主要功能

OSI七层模型各层功能简介

OSI会话层提供的服务

上一个教程我们学习了OSI表示层协议，接下来我们要讲的是OSI会话层：

假设你要举行一个聚会，为了保证活动的顺利进行，你会雇佣几个帮手。他们会帮你布置场地、做好服务工作、事后还要清理场地、做收尾工作结束这场聚会。这就好比会话层，会话层用于设置、管理连接，发送和接收数据，然后终止连接或会话。

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OSI表示层的主要功能

OSI各层功能简介

OSI表示层协议的功能

在上一个视频我们讲解了OSI应用层协议，这一期我们一起来了解下OSI表示层的功能。

OSI应用层的下一层是表示层，表示层从应用层接收数据，接收的数据格式为字符和数字。OSI表示层协议会将这些字符和数字转换为机器可读的二进制格式。例如，将ASCII码转换为EBCDIC码，这一功能表示层称之为转化。

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OSI应用层的主要功能

OSI各层功能简介

OSI应用层有什么作用？

之前我们以blog的形式为大家介绍了OSI模型的七个层次，并简述OSI七层模型的基本功能，在本系列的OSI视频讲解中我们会为大家一一 简述OSI参考模型中各层的功能，希望可以帮助你更深刻的了解OSI体系结构。

OSI Model是什么？

OSI model定义、解释了在计算机网络里数据是如何从一台电脑传输到另一台电脑的。最基本的网络连接方式是使用网络电缆将两台电脑连接在一起,连接器借助网卡分享数据从而形成网络。

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什么是活动目录(AD)?

简述AD活动目录

活动目录简称AD。活动目录最初是同windows server 2000一起发布的，后来在windows server 2008中有修改过附加功能。活动目录为组建和维护与各种计算机网络目录相关的信息资源提供了通用接口。 计算机网络目录可以是基于系统的目录(如windows OS)、也可以是指定的应用程序或像打印机类的网络资源。 windows活动目录的作用:活动目录用于快速访问所有用户数据，并根据计算机网络安全策略来设置所有用户的访问权限，因此活动目录也被看作是一个数据存储中心。

内容摘要

  • 活动目录的概念
  • 活动目录是做什么的?
  • Windows Server 2016活动目录有哪些组件
  • Windows Server 2016活动目录服务
  • Windows Server 2016活动目录角色有哪些


企业IT架构及IT架构管理

什么是活动目录(AD)？
活动目录的本质是什么？

活动目录是一个分层数据库( hierarchical database)，在活动目录表中你可以查询到计算机网络中所有的用户帐户、计算机名称、证书、安全策略及其他信息。 在微软发布活动目录之前，计算机是独立的设备，管理起来并不轻松。 想象一下，在网络还不那么发达的年代，你是一个系统管理员，公司有300名员工，有300台独立的计算机，你要为办公室的所有员工都安装一台新的打印机，这就意味着你要在每台计算机上手动安装一个打印机驱动，这样的工作量可想而知？ 而今天，如果没有活动目录，那些许多被系统管理员认为理所应当的事情，比如共享文件和打印机共享、网络组策略等都是不可能实现的。 因此，活动目录的本质是一个分层数据库，这就使得通过单点登录来管理用户帐户、计算机和其他网络资源变得更容易。

活动目录的工作机制

对活动目录的理解就好比我们的电话簿，电话簿是简单的将名字与电话号码匹配，而活动目录表是将用户的账号与网络对象和信息匹配。与电话簿不同的是，活动目录表可以存储许多信息，比如组织、单位、系统、用户、共享资源及其它与用户账号相关的信息，活动目录表比电话簿更具灵活性，但二者的原理是相同的。

活动目录是做什么的？

活动目录包括

域控制器(Domain Controller)：

安装活动目录的服务器被称为域控制器。有时活动目录和域控制器这两个术语会交替使用。

活动目录林是什么：

AD林(AD Forest)是活动目录逻辑分层结构(logical structure hierarchy)的最高层次。活动目录林是一个独立的、自含包的目录。活动目录林是一个安全边界，这就意味着活动目录林管理员对访问存储在林上的信息和对运行林的域控制器有着绝对的控制权限。

活动目录树是什么：

域树(AD Tree)是由多个有信任关系的域组成，这些个域被称为子域(subdomains /child domains)，子域都是根域的分支。域树中的所有子域共享一个连续性的命名空间。

AD结构定义档 (简称AD Schema)：

AD Schema对存储在目录中所有对象的信息都有相应的定义，每个活动目录林都有自己相应的结构定义档。

AD架构主机(Operations Masters) 或AD操作主机角色 (全称为灵活单操作主机，Flexible single master operation，FSMO) ：

在AD活动目录中有许多FS MO roles，但最常用的还是主域控制器(Primary Domain Controller，PDC)和备用域控制器(Backup Domain Controller，BCD)。主域控制器的作用是维护目录数据库的原版文件并验证访问用户的身份。备用域控制器包含了目录数据库的副本文件，也会验证用户身份。如果主域控制器无法正常工作，可以将备用域控制器升级为主域控制器，但如果备用域控制器没有及时备份主域控制器里的文件，就会出现数据丢失的事件。如果备用域控制器被升级为主域控制器，那么主域控制器就会被降级为备用域控制器。

全局目录(The global catalog, GC)，也被称为全局编录(GC)：

是一个分布式存储数据库，在多域名AD域服务(Active Directory Domain Services, AD DS)林中，每个域中的每个对象都能被GC检索到且有相应的简称展示。存储在域控制器上的全局编录GC又被命名为全局编目服务器 (global catalog servers)。全局编录是以多主机复制模式来实现多用户访问的。指向全编目录的搜索速度会更快，因为搜索结果不会涉及到其他域控制器。

活动目录对DNS系统的依赖性：

活动目录对DNS系统有很强的依赖性，因此在没有选好域名前请不要安装活动目录。与网站域名不同的是，安装活动目录时的域名不需要独一无二，如果你使用的是公有域名，在安装活动目录时可以使用同样的域名。例如：如果你的公有域名是wintesting.com,那么活动目录的域名可以是ad.wintesting.com或类似的名字。活动目录所有组件一旦在服务器上安装成功，该域名就会成为域林。活动目录需要DNS服务器,如果在安装活动目录时没有DNS 服务器，你可以将安装活动目录的服务器设置为DNS 服务器;如果你是为一个运行环境设置活动目录，建议至少设置两个域控制器。

活动目录的功能有哪些？

以上我们讨论了Windows活动目录域服务，与其他Windows server版本一样，Windows server 2016活动目录由五大角色构成：

Federation Services (AD FS)

AD FS是什么？

AD FS简介：Federation Services，简称AD FS, 中文名称为联合身份认证服务,是微软创建的单点登录（Single sign on,SSO）解决方案,作为windows服务器操作系统的一个组件，AD FS为无法通过AD活动目录启用集成身份验证(Integrated Windows Authentication,IWA)的用户提供了访问应用程序的身份验证。

AD FS role用在什么场景？原理是什么？

如果涉及到跨企业或跨域系统来验证应用程序或服务的话，AD FS role就显得极为重要。例如，一个公司注册了Facebook的公司账号，需要通过活动目录来验证用户的身份，这时AD FS role 就可以建立OSS和saml认证协议帮用户连接到请求访问的应用程序了。

Lightweight Directory Services ( AD LDS )

AD轻量级目录服务(AD LDS):

轻量级目录服务对我们来说并不陌生，因为会经常使用到LDAP (轻量级目录访问协议)，尤其是当Kerberos认证失败时，就会启用AD LDAP轻量级目录服务验证应用程序或服务。 

Certificate Services (AD CS )

AD证书服务(AD CS)：

AD CS证书服务负责管理网络中的证书和其他密码服务组件。当我们在网络中安装证书时就会用到AD CS证书服务。

Rights Management Services ( AD RMS ) 

AD权限管理服务(AD RMS): 

是通过执行数据访问策略来实时保护数据的。对于AD RMS(活动目录权限管理服务)要保护的文件，其相关的应用程序必须能启用RMS服务。 

Domain Services ( AD DS ) 

AD域服务(AD DS)：

这是活动目录最主要的角色。活动目录域服务存储和管理着所有的网络信息资源。

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windows server 系统如何设置静态IP地址

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如果你是把Windows server 2016设置为域控制器或任一主服务器，建议设置静态IP地址。 这个快速设置指南会教你如何设置静态IP。

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Windows server 2016 怎么安装活动目录服务

如何在Windows server 2016 上部署活动目录？

Windows server 2016是微软于2016年10月12日正式发布的最新服务器操作系统。在本篇IT入门教程中，我会逐步指导你如何在windows server 2016上安装活动目录(AD)角色。如果活动目录是装在主服务器 (production server）上，建议你在安装活动目录前先在服务器上设置静态IP地址。 另外，如需设置服务器名称，请在安装活动目录之前重命名服务器，因为一旦活动目录安装好后再更改服务器名称，很多配置都得重新设置。 Continue reading “Windows server 2016 怎么安装活动目录服务”

如何设置Windows 10的出厂设置？

Win10重置电脑注意事项：

出于某种原因你需要将Windows 10系统重置，在不使用USB或磁盘这类规范操作的情况下还有一种最简单的方法，但这种方法会清空你存储在电脑硬盘里的所有数据，Windows10也会被设置成新默认值。 Continue reading “如何设置Windows 10的出厂设置？”

计算机网络技术怎么学?

什么是计算机网络？

计算机网络的定义：计算机网络是由两台或多台电脑组成的网络工作组。网络类型分类有所不同，最常见的当属局域网（Local Area Network)和广域网(Wide Area Network ）。 Continue reading “计算机网络技术怎么学?”

OSI 七层协议：物理层协议

物理层协议包括哪些内容？

物理层是OSI的第几层？

OSI模型的最底层是物理层，物理层是OSI模型(开放系统互连模型)的第一层。 Continue reading “OSI 七层协议：物理层协议”

OSI 七层协议：数据链路层协议

数据链路层是什么？

数据链路层是第几层？数据链路层协议是OSI参考模型的第二层，介于物理层和网络层之间。数据链路层传输数据的单位是数据帧。

Continue reading “OSI 七层协议：数据链路层协议”

OSI七层模型：传输层协议

网络协议传输层：

传输层在开放系统互连(OS I)模型中负责网络端到端通信，别名运输层。传输层在分层体系结构协议和其它网络组件应用范围内为运行在不同主机上的应用进程之间提供逻辑通信服务(logical communication)。

Continue reading “OSI七层模型：传输层协议”

OSI七层模型：会话层协议

会话层运用于哪里？
会话层是OSI模型的第几层？

会话层功能及作用：会话层位于OSI模型的第五层，会话层的主要功能是控制多台电脑间的会话连接。会话层协议跟踪计算机之间的对话框，这些对话框也称为会话。会话层的作用是什么？会话层的作用是建立、控制、结束本地应用程序与远程应用程序之间的会话。会话层英语为the session layer.

Continue reading “OSI七层模型：会话层协议”

OSI七层协议：表示层协议

什么是OSI表示层协议？

OSI表示层英语为presentation layer, 表示层协议用于向应用层协议（OSI参考模型最高层)提供准确的、定义清晰的和标准化的数据格式。

表示层位于OSI结构的第六层，表示层提供：

Continue reading “OSI七层协议：表示层协议”

OSI七层协议：应用层协议

OSI 应用层名词解释：

OSI 应用层协议是开放系统互连 (OSI) 七层网络协议模型及TCP/ IP 协议中的一层。

OSI应用层有什么作用？

OSI 应用层协议包含了用于网络进程间通信的协议，并提供稳定的通信接口和终端用户服务。应用层是OSI模型的第七层，也是唯一与终端用户直接交互的分层。

Continue reading “OSI七层协议：应用层协议”

OSI参考模型分为哪几层？各层的功能是什么？

什么是互联网OSI模型？

OSI七层模型的通俗解释如下：开放系统互联参考模型（OSI模型)自1984年批准以来，一直是计算机网络设计的重要组成部分。OSI模型提出时间约在20世纪80年代，是由欧洲主导的国际标准组织(ISO)自己开发的开放系统互连(OSI)网络套件。OSI Model (OSI模型）是一种抽象模型，它定义了网络协议和设备之间是如何通信和协同工作的。OSI参考模型有两个主要组件: 抽象的网络模型(基本参考模型/网络七层模型)，还有一组具体协议。OSI七层模型对于研究网络体系结构是极其重要的。 Continue reading “OSI参考模型分为哪几层？各层的功能是什么？”

TCP/IP分为哪几层？每层具有哪些功能？

什么是TCP/IP协议？

TCP/IP名称解释，TCP协议特点是什么？

TCP/IP协议的含义是传输控制协议/Internet协议的缩写，TCP协议是控制Internet上所有计算机之间通信的一组规则(协议)。更具体地说，TCP/IP协议将数据打包并规定了信息如何打包(转换成称为数据包的信息包)、发送和接收，以及如何传输到指定对象。TCP/IP通讯协议是1978年由Bob Kahn和Vint Cerf开发的。

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常见的网络设备有哪些？

网络设备是用来连接计算机或其他电子设备的组件，以便它们可以共享文件或资源，如打印机或传真机。公众使用的最常见的网络设备类型是局域网(LAN)互联设备。它包括集线器、路由器、电缆或无线技术、网卡，如果需要在线访问，还需要高速调制解调器。令人高兴的是，对于一个刚接触网络的人来说，这远没有听起来那么复杂。 Continue reading “常见的网络设备有哪些？”