计算机网络

  计算机网络概述

    什么是计算机网络

      硬件方面:通过线缆将网络设备和计算机连接起来

      软件方面:操作系统、应用软件、应用程序通过通信线路互连

      实现资源共享、信息传递

    功能

      数据通信/资源共享/增加可靠性/提高系统处理能力

    产生和发展

      第一代计算机网络的诞生

        1946年产生第一台数字计算机

        1954年收发器终端的产生

        60年代初,由多重线路控制器参与组成的网络,被称为第一代计算机网络。

      第二代计算机网络的诞生

        1964年,baran提出存储转发概念

      1966年,David提出分组概念

      1969年,DARRA的计算机分组交换网ARPANET投入运行

    1977年OSI参考模型的提出,标志着计算机网络进入第三个阶段

    网络体系的演变过程

    

    

    网络协议与标准

     协议:语法/语义/同步

     标准:ISO(国际标准化组织)、ANSI(美国国家标准化局)、ITU-T(国际电信联盟-电信标准部)、IEEE(电气和电子工程师学会)

    WAN与LAN

      广域网(Wide-Area-Network)

        范围:几十到几千千米

        作用:用于连接,远距离的计算机网络

        场景:Interent

      局域网(Local-Area-Network)

        范围:1km左右

        作用:用于连接较短,距离内的计算机

        场景:校园网、企业网

  网络设备及拓扑

    网络设备生产厂商

      cisco(思科)、华为

    交换路由设备

    

    参考:http://www.meilele.com/article_cat-1/article-6630.html

    网络安全设备

      防火墙、VPN设备

    无线网络设备

    网络拓扑结构

      线缆连接计算机和网络设备的布局

        点对点

          两台设备之间有一条单独的连接

          专用的广域网中电路连接的两台路由器

        

        参考:SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系

        总线型

          一根线缆连接所有设备

          主线缆必须以终结器结束,吸收末端信号

          早期局域网拓扑

          使用同轴线缆 

        

        环型

          所有设备共享一条线缆,数据沿一个方向传输

          令牌环网络

        

        星型及扩展的星型

          优点:易于实现、易于网络拓展、易于故障排查

          缺点:中心节点压力大、组网成本较高

        接入层、汇聚层

        

        网状

          全网状

            任何节点与其他所有节点相连

            提供冗余性和容错性

            用于广域网中路由器之间互连

          

          部分网状

            至少有一个节点与其他所有节点相连接

            用于通信骨干网

          

数制

  介绍

    计算机的数制

      数制:计数的方法,指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。

      数位:指数字符号在一个数中所处的位置。

      基数:指在某种进位计数制中,数位上所能使用的数字符号和个数。

      位权:指在某种进位计数制中,数位所代表的大小,即处在某一位上的“1”所表示的数值的大小。

    十进制数制系统

      包括十个数字:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

    二进制数制系统

      二个数字:0、1

      优点:

        只需要两种状态表示数字,容易实现

        运算简单,1+0=1,1+1=10

        二进制容易实现逻辑运算,真假  

    十六进制数制系统

      基数是16,前十位数字是0到9,后面是A到F分别表示10到15

    数制转换

      

    125=0111 1101

    带宽

      在一定时间内通过某一网络连接的信息量,基本单位:比特每秒(bit/s)

    

    存储量

      计算机存储量可以用位和字节计量

      8位      1字节

      1024字节    1KB

      1024KB    1MB

      1024MB    1GB

      1024GB    1TB

网络通信参考模型

    OSI参考模型

      计算机网络的功能

        

        由A到E的过程

      协议

        为了使数据可以在网络上从源传递到目的地,网络上所有设备需要”讲“相同的”语言“。

        描述网络通信中”语言“规范的一组规则就是协议。

        数据通信协议:决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例。

      协议分层

       参考:

          http://www.cnblogs.com/Daniel-G/archive/2012/12/01/2797200.html

          http://baike.baidu.com/link?url=3z-Tr2nmTYm-UgHiucgSgYb6aIU7h0lnlw_1du1_OQLsPx65OmME4Ao6QYCvKdKKp9iO10w3XPbBwPRzwFWixq

        网络通信的过程很复杂

          数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机,然后转换成最初的形式,以便接受者能阅读。

          为了降低网络设计的复杂性,将协议分层进行设计。

      

      

      服务与服务访问点

        服务:网络中各层向其邻上层提供的一组操作。

        服务访问点(SAP)

          N+1层实体是通过N层的SAP来使用N层所提供的服务

          SAP相当于相邻层之间的接口

      服务类型

        面向连接的服务

          先建立连接再传输数据,之后再断开连接

          数据传输过程中,数据包不需要携带目的地地址

          保证数据传输的可靠性

        无连接的服务

          不需要事先建立连接,直接发送数据

          每个报文都带有完整的目的地地址

          不保证报文传输的可靠性

      服务元素

        面向连接的服务在建立连接和断开连接过程中,使用以下几个服务元素。

        

      OSI协议模型

        

        OSI七层模型功能

          应用层:网络服务与最终用户的一个接口

          表示层:数据的表示、安全、压缩

          会话层:建立、管理、中止会话

          传输层:定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验

          网络层:进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择

          数据链路层:建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能

          物理层:建立、维护、断开物理连接

        

    TCP/IP模型

      OSI模型、TCP/IP模型

        

        

        

      

      TCP/IP协议族的组成

      

      数据封装与解封装过程

    

     

      PDU

      

      设备与层的对应关系

      

        

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