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计算机网络基础
1)计算机网络:就是把分布在不同地理区域的计算机与专用外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的计算机应用系统,从而使得众多计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件软件数据信息等资源。组建的目的在于资源共享。
2)计算机网络包括:计算机、通信线路与线路介质、网络软件。
3)计算机网络的分类:
①按覆盖范围大小:局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN;
②按网络的拓扑结构:环形网、星形网、树形、总线、网状结构;
③按照信号频带占用方式:基带网、宽带网。
4)计算机网络拓扑结构
①星形网络:结构、控制、建网简单;延时小误码率低;共享能力差;线路利用率低,中央节点负荷重。
②树形网络:多级星形网络,结构简单;扩充方便,可靠性低
③总线形网络:结构简单,扩充方便,共享一条信道有冲突;传输率高;可靠性低。
④环形网络:信息流动方向固定;控制简单;可靠性高;响应时间长。
⑤网状形网络:实际中最常用的网络结构。可靠性高;可扩充;多种传输速率。
5)计算机网络的构成:
①网络硬件:
a)计算机设备:服务器、工作站
b)网络传输介质:同轴电缆、双绞线、光缆;微波、无线电、激光、红外线。
c)网络连接设备:中继器、网桥、集线器、交换机、路由器、网关。
②网络软件:网络操作系统(Netware、Solaris、UNIX、WINNT、Linux)、网络通信协议(TCP/IP)、应用级提供网络服务的专用软件(WEB服务软件、FTP服务软件、电子邮件服务软件)。
6)网络体系结构中的两个概念:
①层次结构:计算机网络采用模块化方法,将网络划分为层次结构,每一层可以采用各自的技术实现各自的功能,各层次之间技术改变不影响其它层。
②网络协议:规定了通信过程中的控制信息、数据传输的格式和时序。即解决了做什么、怎么做、何时做的问题。
7)网络协议三要素:
①语法:规定数据与控制信息的结构格式;
②语义:规定发出何种控制信息,应该完成的动作以及做出的响应;
③时序:规定事件(动作)实现的顺序。
8)计算机网络体系结构就是层次结构模型与协议的集合。
9)开发系统互联参考模型OSI,任何网络产品和系统只要遵循OSI参考模型的标准就可以实现互连并通信。
10)遵循OSI模型的网络系统具有以下特征:
①网络中各节点具有相同的层次结构;
②同一节点相邻层之间通过接口实现通信;
③下层为上层提供服务;
④每层功能特定,不同节点同一层有相同功能;
⑤不同节点相同层按照协议实现对等层之间的通信。
11)OSI参考模型一共有7层:
①物理层:物理传输介质与数据链路层之间的接口;
②数据链路层:负责两个相邻节点的线路上无差错地传送数据
③网络层:任务是选择合适的路由,即寻址功能。数据传送单位为分组或包;
④传输层:OSI关键部分,是通信子网与资源子网的接口。为用户提供透明的端到端的数据传输。分为面向连接和面向无连接的基本服务。面向连接需要建立逻辑连接,因此可靠。面向无连接则相反。传输层还屏蔽下层的数据通信细节,高层的数据不考虑下层硬件细节变化。
⑤会话层:是指两个用户进程之间完成一次完整通信而进行的活动。包括:建立、协调、同步、结束会话连接。会话层的任务就是提供会话机制的建立和管理服务。
⑥表示层:解决用户信息的语法表示问题,以及对传送信息的加密和解密。
⑦应用层:主要负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。
12)OSI模型各层:
①物理层:主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0,也就是我们常说的数模转换与模数转换)。这一层的数据叫做比特。
②数据链路层:定义了如何格式化数据以进行传输,以及如何控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
③网络层:在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择。Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增加,而网络层正是管理这种连接的层。
④传输层:定义了一些传输数据的协议和端口号(WWW端口80等),如:TCP(传输控制协议,传输效率低,可靠性强,用于传输可靠性要求高,数据量大的数据),UDP(用户数据报协议,与TCP特性恰恰相反,用
于传输可靠性要求不高,数据量小的数据,如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的)。主要是将从下层接收的数据进行分段和传输,到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。
⑤会话层:通过传输层(端口号:传输端口与接收端口)建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求(设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名)。
⑥表示层:可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。例如,PC程序与另一台计算机进行通信,其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码(EBCDIC),而另一台则使用美国信息交换标准码(ASCII)来表示相同的字符。如有必要,表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。
⑦应用层:是最靠近用户的OSI层。这一层为用户的应用程序(例如电子邮件、文件传输和终端仿真)提供网络服务。
13)TCP/IP是美国国防部为ARPANET开发的网络体系结构和协议标准,TCP/IP不是国际标准,却是公认的标准。
14)TCP/IP协议中译名为传输控制协议/因特网互联协议,又名网络通讯协议,是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP负责发现传输的问题,一有问题就发
出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台电脑规定一个地址。
15)比较

16)TCP/IP各层实现的功能和作用:
①数据链路层:负责接收IP数据包并通过网络发送,或从网络上接收物理帧,抽出IP数据包,交给IP层。
②网络层:主要功能体现在IP和ICMP协议上。IP协议(网间协议)负责网络之间的通信,定义了IP地址格式。ICMP(网络控制报文协议)是IP协议的延伸,负责传输的可靠性,包括:数据流控制、检测目的地是
否可以抵达、重选路由、检查远程主机的功能。
③传输层:负责两台计算机建立通信连接。主要有TCP传输控制协议、UDP用户报文协议。TCP协议负责建立端到端的连接,并解决IP协议不安全的因素。TCP会自动检测丢包而自动重传的“三次握手”过程及过滤重复数据报;UDP协议与TCP协议区别在于UDP提供面向无连接的服务,开销小性能高。
④应用程序:向用户提供一组常用的应用程序。
与下一层UDP配合的SNMP(简单网络管理协议)、RPC(远程过程调用);
与下一层TCP配合的Telnet(远程登录协议)、FTP(文件传输协议)、SMTP(简单邮件传输协议);与下一层TCP和UDP都相互配合关系。
17)IP地址采用分层结构,由网络号和主机号构成。网络号用来标识一个逻辑网络,主机号用来标识网络中的一台主机。
18)网络号相同的主机可以直接互相访问,网络号不同的主机需通过路由器才可以互相访问。
19)IP地址为32位二进制,按每4个字节转换成十进制,中间用“.”分隔,这种标识方法叫“点分十进制表示法”。
20)IP协议规定按网络规模的大小将IPv4地址分为5类:

D类地址为多播地址,用于给因特网体系结构委员会使用,E类地址保留待用。
A类地址开头为0,后面几类地址在前面加一个1。
21)IPv6地址是1994年IPNG工作组提出的下一代网络协议。

22)IPv6可以支持三种基本类型地址:单播、多播、任播(新增)。任播目的站是一组计算机,但数据包只给一个
计算机,通常是距离最近的。
23)IPv6采用的冒号十六进制表示法允许“零压缩”。例如:FF05:0:0:0:0:0:0:B1→FF05::B1还可以在某位2位变为IPv4的表示法:0:0:0:0:0:0:128.10.1.1→::128.1.1.1
24)公网地址:上网的计算机得到的IP地址是Internet上的非保留地址,公网的计算机和Internet上的其他计算机可随意互相访问。NAT(Network Address Translator)是网络地址转换,它实现内网的IP地址与公网的地址之间的相互转换,将大量的内网IP地址转换为一个或少量的公网IP地址,减少对公网IP地址的占用。
25)私网地址:

26)子网掩码:是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。
子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码由四个字节组成,它的值为255时表示IP地址中网络地址的部分,值为0时则识别IP地址中表示主机号的部分。
27)局域网内IP地址分配:

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