互联网已经成为人们日常生活中不可分割的一部分。人们经常使用手机、电脑和其他通信设备进行在线通信、视频、看电影、玩游戏等。 但是你知道数据在这个通信过程中是如何传输的，网络原理是什么吗？
######################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################## 本章的内容纯粹是个人理解，易于理解，总体总结内容，因为网络知识真的是无穷无尽的，如果一个官员觉得不好，也请海涵，我以后会改进。 ########################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
如果你想知道数据是如何通信的，首先你必须知道这些数据在网络中通信是什么？ 事实上，这些数据是一串二进制代码。人有语言，计算机也有语言。这种二进制(Binary number）从人的角度来看，代码基本上是无法理解的，如果人们想理解它，他们需要转换为八进制（Octal）、十进制（Decimal number）、十六进制（Hexaclecimal number）。
通信设备之间的通信必须需要一个准确的地址，即IP地址。就像快递一样，需要快递号码、地址信息、发送人收货人的信息电话号码。IP地址必须先说OSI七层架构(开放式系统互联)。OSI什么是七层架构？ OSI七层架构实际上将网络中数据通信的过程分为七层，方便管理者准确发现、排除障碍等问题，也方便人们了解传输过程。
OSI七层架构： 数据水平 ； 该层的功能 ； 每层代表设备 应用层： 网络服务和最终用户的界面 ； 计算机 表示层： 数据表示、安全和管理 会话层： 数据的建立、管理和终止 传输层：定义传输数据的协议端口号，以及流控和错误效果 ； 防火墙 网络层：搜索逻辑地址，选择不同网络间数据的最佳路径 ； 路由器 数据链路层：建立、维护、拆除数据链路等 ； 交换机 物理层:物理连接、中断连接(拔插头) ； 显卡
应用层中的数据称为上层数据；传输层称为数据段；网络层称为数据包；数据链路层称为数据帧；物理层称为比特流。
前面提到的每台电脑都有自己的计算机IP地址、子网掩码和网关。 IP地址是计算机的精确地址； 子网掩码是用来确定的IP地址所在的网段 网关是这台计算机转发数据的关卡。不同网络之间要转发的数据将丢失到网关
然后数据从计算机发出后，通过应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层完全包装，传输到目标计算机网络；然后数据通过物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层，应用层(七层倒置)解封数据(拆包装)将发送者想要发送给接收者的数据传输到对方的计算机中(对方的计算机会向发送者的计算机回复提示或信息)，从而完成数据传输。
—————————————————————————————————— 数据链路层简介： 数据链路层的作用包括数据链路的建立、维护和拆除、帧包装、帧传输、帧同步、帧错误控制和流量控制。 在数据链路层工作的以太网。 在通信中，识别主机身份的地址是在网卡上制作的硬件地址。每张网卡都有世界上唯一的数字来识别自己，这个地址是MAC地址，即网卡的物理地址。前24位是供应商标志，后24位是供应商对网卡的唯一代码。 MAC当地址的第8位为0时，标识MAC地址为单播地址；1点，表示MAC地址为组播地址。 物理网卡的地址必须是单播地址，即第八名必须是0；组播地址是一个逻辑地址，用来表示一组接收者而不是接收者。
以太网由多种帧格式组成，是最常见的Ethernet II 帧格式： 帧格式:(7字节)前导码、(1字节)帧、(6字节)目的地址、(6字节)源地址、(2字节)类型、(46-1500字节)数据、(4字节)帧效果序列 组成。 以太网以前导码开始，32位冗余校验码结束。 在以太网工作的最佳代表是交换机。要了解交换机，首先要了解交换机的工作原理： 1、基于源MAC地址学习； 2.没有找到目标MAC全网范洪未知数据帧将进行地址； 3.接收方回应范洪消息，其他主机丢弃消息； 4.交换机学习目标MAC地址，将其MAC地址保存在MAC地址表中； 两者实现单播通信。 (交换机不会学到所学的东西MAC永远保存地址MAC在地址表中，老化时间为300s） 以太网接口中交换机的分工模式： 单工：两个秘书站只能单向传输数据 半双工：数据可以在两个数据站之间双向传输，但不能同时传输 全双工：两个数据站可以同时双向传输数据
以太网的接口速率：协商决定；如果两个接口连接到不同的速率标准，双方的通信速率由双方中较低的一方决定。
端口聚合(在数据链路层实现) 将多个端口聚合在一起，形成一个组，以实现每个成员的分担/入载荷。
端口聚合的优点： 提高链路带宽，分担流量负荷，提高可靠性。
限制端口聚合： 端口聚合两端的物理参数必须一致： 聚合链路的数量；聚合链路的速率；聚合链路的双工模式 端口聚合两端的逻辑参数必须一致： 同一汇聚组端口的基本配置必须一致，基本配置主要包括STP、Qos、VLAN、端口等相关配置。 ———————————————————————————————— 网络层简介： 网络层负责通过网络流量定义数据的路径。其主要功能总结如下： 定义了基于IP协议的逻辑地址； 通过网络选择数据的最佳路径； 连接不同类型的媒介；
ICMP协议： 作为一名网络管理员，我们必须了解网络设备之间的连接，因此有机制检测或通知网络设备之间可能发生的各种情况，即ICMP的作用。 ICMP协议全称Internet控制消息协议 它是一种错误检测和反馈机制 通过ip数据包封装的 用于发送错误和控制消息 协议端口号：1号； 由ping、traceroute由两个协议组成。
IP协议的主要功能是通过ip实现数据包的包装和解封 ip数据包格式： 版本(4比特)第一部长度(4比特)优先级和服务类型(8比特)总长度(16比特) 标识符(16比特)(3比特)段偏移量(13比特) TTL(8比特)协议号(8比特)第一个效果号(16比特) 源地址(32比特) 目标地址(32比特) 可选项：可根据实际情况变长 数据
ARP协议： ARP：地址分析协议；已知的IP地址解析成MAC地址 ARP工作原理： 发送方向接收方发送数据，将检查缓存是否有接收方MAC地址；没有MAC全网发送地址ARP广播；收到所有主机ARP接收方回复请求消息ARP回应，其他主机丢弃消息；发送方将接收方MAC地址存储在缓存表中进行通信。 RARP协议则与ARP相反，协议将是已知的MAC地址解析成IP地址
代表在网络层工作 路由器： 路由是什么：从源主机到目标主机的转发过程 什么是路由器：可以将数据包转发到正确的目的地，并在转发过程中选择最佳路径。 路由表的形成： 直接网段：配置IP地址，端口up状态，形成直接路由 非直接网段：对于非直接网段，需要静态路由或动态路由将网段添加到路由表中。 静态路由：管理员手工配置，单向；缺乏灵活性。 默认路由：当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器将要求转发到默认路由接口。（默认路由是一种特殊的静态路由方法） —————————————————————————————————— 传输层简介： 传输层定义了传输数据的协议端口号、流控和错误效果 传输层协议包括：TCP协议、UDP协议 TCP协议号及功能： 协议号：21；FTP协议；FTP服务器开放的控制端口 协议号：23；TELNET协议；远程登录，远程控制管道目标计算机 协议号：25；SMTP协议；SMTP服务器开放端口，发邮件 协议号：80；HTTP超文本传输协议 协议号：110；pop3协议；接收邮件的协议； TCP协议的特点：面向连接的可靠传输协议；提供全双工服务，即数据可同时双向传输。
UDP协议的特点：不可靠、不连接的传输协议 UDP协议号及功能： 协议号：69；TFTP协议；简单的文件传输协议 协议号：111；RPC协议；远程过程调用 协议号：123；NTP协议；网络时间协议 —————————————————————————————————— 什么是信号？ 信号是信息传递的媒介。信号在网络中传输，使信息传输。
可分为模拟信号和数字信号
在传输过程中，由于外部干扰或传输介质本身的阻抗，信号会产生一定程度的失真： 噪声：当信号在信道中传输时，它们经常受到噪声的干扰。噪声的简单定义：由于设备本身和环境干扰，在信号传输和处理过程中产生的额外信号。这些信号与输入信号无关，是有害的。
衰减：随着信号的传播，能量逐渐减少。模拟信号和数字信号在传播过程中都存在衰减，为了补偿衰减，在传输过程中要经常对数字信号和模拟信号进行放大处理。模拟信号的问题在于放当它被放大时，伴随的累积噪音也将被放大，这使得模拟信号的变形变的更加严重。
数字信号的优点：抗干扰性强，远距离传输仍能保证其质量
双绞线是布线工程中最常用的传输介质。 双绞线是一对相互绝缘的金属缘的金属导线相互绞合，以抵抗部分电磁干扰。扭线越密，抗干扰能力越强，因此得名双绞线。
光纤：随着光通技术的快速发展，现在人们可以使用光纤来传输数据。 光纤优点：传输带宽高，传输距离长，抗干扰能力强。 光纤可分为单模光纤和多模光纤： 单模光纤的特点：高速、长距离、高成本、端口安全较难；窄芯线、需要激光源；耗散极小、高效。 多模光纤：用于低速度、短距离；成本低；端口安装较易；宽芯线、聚光好、光源可采用激光或发光二极管；耗散极大、低效。
光纤接口分类： FC圆形带螺纹光纤接头 ST卡接式圆形光纤接头 SC方型光纤接头 LC窄体方型光纤接头 MT-RJ收发一体的方型光纤接头
无线传播介质（最长见的无线电波） 其传播方式：直射、反射、折射、穿透、绕射和散射
综合布线系统 建筑物综合布线系统 （PDS）是传输语音、数据、影像和其他信息的标准结构化布线系统 是建筑物或建筑群内的传输网络 物理结构一般采用模块化设计和星形拓扑结构 使语音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连接
综合布线六大子系统： 工作区子系统：由信息插座延伸至设备RJ-45跳线和信息插座等 水平子系统：从工作区的信息插座到管理间子系统的配线架 关键子系统：交连、互连和1/0楼层配线间、机柜、配线架、网络设备等 垂直子系统：建筑物的主干线缆且前多为光纤；连接设备间和管理间 建筑群子系统：连接不同的建筑物内的电缆一般由光缆及相应的设备组成 设备间子系统：位于主机房内，由电缆连接器和相关支撑硬件组成连接各组公共系统
综合布线的优点包括：便于扩充、便于管理等 综合布线中使用的材料包括：线槽、桥架、配线架等 综合布线实施流程包括：打孔、装槽、布线、上架、测试等
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