本文共 1540 字，大约阅读时间需要 5 分钟。
前言
在学习计算机网络知识时，很多人都想知道如何实现不同计算机之间的通信。一旦了解了如何发送消息以及接受消息的机制，网络的奥秘就会逐渐显露。
接下来的内容将从局域网、广域网、互联网等基础知识开始，逐步展开对计算机数据通信过程的理解。
一、局域网、广域网和互联网
1.1 局域网概述
局域网（Local Area Network，LAN）是指在一定区域内由多台计算机互联成的计算机组。通常覆盖范围在几千米以内，局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的几台甚至上千台计算机组成。
局域网的主要技术要素包括网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。
1.2 广域网概述
广域网（Wide Area Network，WAN）通常覆盖范围从几十公里到几千公里。它连接多个城市或国家，甚至跨越多个洲，形成国际性的远程网络。广域网主要使用分组交换技术，常见的通信子网包括公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网。
1.3 因特网
因特网（Internet）是全球最大的广域网，由分布在不同地区的局域网或计算机系统互连而成。它为用户提供了跨越全球的通信服务。
二、计算机数据通信过程
2.1 路由器功能
分组：为了提高通信效率，数据会被分成多个分组发送，而不是一次性全部发送。 分组交换：路由器通过分组交换技术实现数据的高效传输。数据包在路由器之间以队列形式处理，先发再收。 2.2 数据传输方式对比
- 电路交换：占用信道直到通信结束。
- 报文交换：一次性发送完整数据，占用信道时间较短。
- 分组交换：数据以分组形式高效传输，灵活可靠。
2.3 数据包传输流程
数据分组：将数据分成多个数据包，每个数据包前附加特定头部信息。 路由器处理：路由器接收数据包并逐步发送，数据包在传输过程中通过路由器进行转发。 目标地址转换：通过IP地址和MAC地址实现数据的准确传输。 2.4 DNS解析与数据返回
域名解析：每台计算机都有DNS解析器，通过解析域名获取目标IP地址。 数据返回流程： - 数据被分成多个部分存储在缓存中。
- 缓存以队列形式处理，先发回请求计算机的部分数据。
- 缓存中存储的数据会被逐步发送，直到接收到确认信号。
三、OSI参考模型
3.1 OSI参考模型概述
OSI参考模型（Open Systems Interconnection Reference Model）定义了网络互连的七层协议体系结构。
3.2 各层功能
应用层：提供用户接口，支持HTTP、HTTPS、FTP等协议。 表示层：负责数据的编码、转换和加密，确保不同系统间的数据兼容性。 会话层：管理应用程序间的通信会话。 传输层：提供端到端的可靠数据传输服务（如TCP、UDP）。 网络层：通过IP协议实现节点间的通信。 数据链路层：处理数据帧的组成、差错检测等。 物理层：实现数据的传输，规定传输介质和信号规范。 3.3 对等通信特点
OSI模型中，数据从源到目的地传输时，每一层都与对应的目的地层进行通信，确保数据的完整性和高效传输。
四、TCP/IP五层模型对应关系
TCP/IP五层协议与OSI七层模型的对应关系如下：
- 传输层：TCP、UDP
- 网络层：IP协议
- 数据链路层：以太网、Wi-Fi
- 物理层：网线、无线信号
五、性能指标解释
速率：单位时间内传输的数据位数（如bit/s）。 带宽：通信介质的最高传输速率。 吞吐量：单位时间内通过网络的实际数据量。 时延：包括发送时延、传播时延、处理时延和排队时延。 时延带宽积：时延乘以带宽，反映信道利用率。 往返时间：数据从一个节点传到另一个节点再返回所需的总时间。
以上内容将帮助大家更好地理解计算机网络的基本原理和通信过程。
转载地址：http://seebz.baihongyu.com/