运维学习笔记(七)之T02-01计算机网络 、 数制 、 网络通信参考模型
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
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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