网络的分类
1、按地理位置分
按地理位置分类,可以将计算机网络分为局域网、广域网和城域网。
1.局域网(Local Area Network,简称LAN)
局域网一般在几十米到几公里范围内,一个局域网可以容纳几台至几千台计算机。按局域网现在的特性看,局域网具有如下特性:
局域网分布于比较小的地理范围内。因为采用了不同传输能力的传输媒介,因此局域网的传输距离也不同。
局域网往往用于某一群体。比如一个公司、一个单位、某一幢楼、某一学校等。
2、城域网
计算机网络发展至今,按地理范围划分,可分为:局域网、城域网、广域网。其中局域网按照介质访问控制方法角度分为共享介质式局域网和交换式局域网,按传输介质类型角度分类课分为有线介质局域网和无线介质局域网。局域网的核心设备是局域网交换机,局域网技术的特点有:
(1)局域网覆盖有限的地理范围。
(2)局域网提供高数据传输速率10Mbps~10Gbps,低误码率和高质量传输环境。
(3)局域网一般属于一个单位所有,易于建立、维护与扩展。
城域网是网络运营商在城市范围内提供各种信息服务的所有网络,它是以宽带光传输网络为开放平台,以TCP/IP协议为基础,通过各种网络互联设备、实现语音、数据、图像、多媒体视频、IP电话、IP接入与只能业务,并与广域计算机网络、广播电视网、电话交换互联网互通的本地综合业务网络。其网络主干线路带宽扩展是由密集波分复用技术的推广导致的。城域网可以分为:核心交换层——高速数据交换,边缘汇聚层——路由与流量汇聚,用户接入层——用户接入和本地流量控制。
3.广域网(Wide Area Network,简称WAN)
广域网是将分布在各地的局域网络连接起来的网络,是“网间网”(网络之间的网络)。
广域网是一种公共数据网络,广域网投资大,管理困难,由电信运营商组建维护。广域网的技术主要研究的是远距离、宽带、高服务质量的核心交换技术。上面已经说过,用户的接入技术是由城域网承担的。广域网典型网络类型和技术有:公共电话交换网PSTN,综合业务数字网ISDN,数字数据网DDN,X.25分组交换网,帧中继网,异步传输网,GE千兆以太网和10GE光以太网。计算机网络研究人员把广域网的研究重点放在了物理层接口标准、数据链路层协议与网络IP协议上。
2、按传输介质分
按照网络的传输介质分类,可以将计算机网络分为有线网络和无线网络两种。局域网通常采用单一的传输介质,而城域网和广域网采用多种传输介质。
1. 有线网络
有线网指采用同轴电缆、双绞线、光纤等有线介质连接计算机的网络。
采用双绞线连网是目前最常见的连网方式。它价格便宜,安装方便,但易受干扰,传输率较低,传输距离比同轴电缆要短。
光纤网采用光导纤维作为传输介质,传输距离长,传输率高,抗干扰性强,现在正在迅速发展。
2. 无线网络
无线网络采用微波、红外线、无线电等电磁波作为传输介质,由于无线网络的连网方式灵活方便,因此是一种很有前途的组网方式。目前,不少大学和公司已经在使用无线网络了。
3. 光纤网络
3、按服务对象分
按照网络服务的对象分类,可以将网络分为企业网、校园网等类型。
1. 企业网
企业网就是为某个企业服务的计算机网络,它可以包括局域网,也可以包括一部分广域网。而对于一个小企业,由于在外地没有分支机构,组建一个局域网就可以满足需要了。
2. 校园网 校园网是为大学、中学、小学服务的网络。随着“校校通”工程的启动,出现了越来越多的校园网,现在全国已经有5000多所中小学有了校园网。
4、按连接方式分
有线局域网和无线局域网。
5、按拓扑结构分
星型、树型、总线型、环型、混合型拓扑等
6、按服务方式分
客户机/服务器网络和对等网
7、按服务方式分
电路交换网、报文交换网、分组交换网
本文转自大数据躺过的坑博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/zlslch/p/6004901.html,如需转载请自行联系原作者
网络编程
现如今网络的普及性已经非常的高了,大部分人也都非常熟悉网络,基本上也是天天离不开网络,比如逛逛微信朋友,聊聊qq撩撩妹,上个淘宝剁个手什么的。网络是将所有的计算机连接在一起的一张庞大的络脉,当然也并不都是连接计算机,还有手机、车载系统、智能手表等等,不过其实这些设备都属于计算机的一种。
在以前还没有网络的时候,计算机都是独立模式的,计算机之间的数据交互只能通过硬件、存储介质来实现。那是20世纪50年代的事情,称之为批处理时代。
后来出现了一种分时系统,也就是多个终端连接一个计算机,使得计算机的交互性进阶了一步,所以称之为分时系统时代,那是20世纪60年代左右出现的。
自分时系统时代之后在20世纪70年代左右开始研究发展计算机通信,那时候的计算机与计算机之间和每个终端之间开始用通信线路连接,并且计算机的个子已经逐渐往小型化。所以在一些企业、学校、大型商场也逐渐开始使用计算机,计算机不再是研究机关的专属用品,这种发展推动着计算机通信技术的研究。
20世80年代一种能够互联多种计算机的网络随之诞生,它能够让各种各样的计算机互相连接。然后网络逐渐的发展至今,并且个人计算机的网络硬件都已经非常的小巧发达,在十年前网卡还只能是独立式的,那时候还可以利用电话线拨号上网,现在网卡基本都集成在电脑主板上了,一般现在用独立网卡的都是为了性能和网络的连接速度,一般也就工作室之类的会用得上。
以前的网络示意图:
现在的网络分为广域网、城域网、局域网,广域网就是国家骨干网,是最核心的网络。也是最先进的网络,连接着海底光缆,网络运营公司和一些国企是从骨干网里分享的网络。城域网就是一些运营商架构在城镇之间的网络,能够在城镇范围互相连接。局域网则是个人庭或个人公司、超市等,通过路由器所形成的小型网络叫局域网。
示意图:
在操作系统中网络处理最好的系统是Unix和Linux操作系统,因为TCP/IP协议是固化在Linux内核里面的,网络处理性能要强于windows操作系统,所以服务器基本都是使用的Unix/Linux操作系统。
IP地址:
Ip地址是用于识别某台计算机的唯一地址,就像每个人家的门口都有门牌号一样。但是ip地址分为广域网的ip地、城域网的ip地址、局域网的ip地址。广域网的ip地址和城域网的ip地址一般都是由网络运营商分配的,局域网的ip地址则是由路由器分配的。
私有地址(局域网地址):
Ip分为ipv4和ipv6,目前ipv4比较普遍,ipv6则是在推行中。
ipv4由四个字节(32位)组成 :255.255.225.255 ipv4总共有43亿个ip地址;本地地址(localhost):127.0.0.1
ipv6由十六个字节(128位)组成,ipv6总共有2^128个ip地址,不过还没有完全普及下来:
IPV6的格式可以在cmd中使用ipconfig命令查看:
端口:
Ip地址用于识别计算机,端口则是用于识别计算机里的应用程序的。计算机中每一个应用程序需要连接互联网交互数据,都需要有一个端口,端口就像一个应用程序唯一的身份象征,如果没有端口,怎么知道接收回来的数据交给哪个应用程序?
所以这就是端口在计算机中的作用,端口的格式就是一串数字。
示意图:
4000以上的端口都可以申请,4000以下的是系统保留端口,端口可以给不同的协议占用,但是一个端口不可以给同一个协议占用。
端口映射:
已经知道了端口是怎么回事,那么端口映射又是什么?在连接互联网上的服务器时,是通过路由器再通过光猫出去的,在一个路由器下面可以连接着好几台计算机,而且每台计算机里都有很多的应用程序会通过端口连接互联网,所以当互联网上的服务器要反馈数据到某台计算机的某个应用程序里怎么办?如果通过广域网ip的话只能够找得到路由器,通过局域网ip就根本是无效ip不可能连接得到,这个时候就需要端口映射来解决这个问题了,当某个局域网的计算机里的应用程序向互联网上的服务器交互数据的时候,通过路由器时是带有一个局域网ip和一个端口号的,这时候就会在路由器中给在这段带有局域网ip和一个端口号的字符串映射一个端口上去,这个映射就像给这个字符串加上唯一的标识身份,当互联网上的服务器往计算机上的那个应用程序反馈数据的时候,就可以通过这个唯一标识一般的端口映射找到那个局域网下的计算机里面的那个应用程序。这就是端口映射的意义和作用所在,虽然有点绕,不过思考多几次就能理解的了。
端口映射可以分为手动映射和自动映射,手动映射就是自己手动配置映射的端口号,自动映射则是路由器自动分配映射的端口。一般情况下的使用过程中都是采取自动端口映射的方式,除非是自己需要构建服务器就需要手动去映射。
示意图:
本文转自 ZeroOne01 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/zero01/1976659,如需转载请自行联系原作者
【计算机网络】数据链路层 : 广域网 ( 广域网概念 | PPP 协议 | PPP 协议功能 | PPP 协议组成 | PPP 协议帧格式 )
文章目录一、广域网二、广域网 与 局域网 对比三、PPP 协议四、PPP 协议 需要实现的功能五、PPP 协议 不需要实现的功能六、PPP 协议 组成部分七、PPP 协议 示例八、PPP 协议 帧格式一、广域网广域网 ( Wide Area Network , WAN ) :① 覆盖范围 : 物理范围很大 , 几十公里 ~ 几千公里 , 跨城市 , 跨国家 , 跨洲 ;② 使用技术 : 广域网 通信子网 使用 分组交换技术 ;③ 资源共享 : 通信子网 利用 公用分组交换网 , 卫星通信网 , 无限分组交换网 , 将不同地区的 局域网 或 计算机系统互联起来 , 达到 资源共享 的目的 ;④ 最大范围广域网 : 因特网 ( Internet ) ;广域网中使用到的协议是 PPP 协议 和 HDLC 协议 ;二、广域网 与 局域网 对比广域网 与 局域网 对比 :① 覆盖层次 :局域网 只覆盖 物理层 , 数据链路层 , 两个层次 ;广域网 覆盖 物理层 , 数据链路层 , 网络层 , 三个层次 ;② 注重点 :广域网 强调 资源共享 ;局域网 强调 数据传输 ;三、PPP 协议点对点协议 ( Point-to-Point Protocol , PPP ) :① 应用广泛 : 应用最广泛的 数据链路层 协议 , 拨号电话入网一般都是 PPP 协议 ;② 链路特点 : 只支持 全双工链路 ;四、PPP 协议 需要实现的功能PPP 协议 需要实现的功能 :① 简单 : 数据链路层 数据帧 , 无需纠错 , 无需序号 , 无需流量控制 ;② 封装成帧 : 使用帧定界符 , 将数据封装成帧 ;③ 透明传输 : 如果数据中出现 帧定界符 , 也能将其当做普通数据进行处理 ; 异步线路使用字节填充 , 同步线路使用比特填充 ;异步线路中 , 逐个字节 / 字符 发送 ;同步线路中 , 逐个比特发送 ;④ 多种网络层协议 : 可以将多种网络层协议的 IP 数据包封装成帧 ; 也就是支持各种上层的网络协议 ;⑤ 多种链路类型 : 并行 / 串行 , 同步 / 异步 ;⑥ 差错检测 : 直接丢弃错误帧 ; 使用 CRC 循环冗余校验 ;⑦ 检查连接状态 : 可以检测链路是否正常工作 ;⑧ 最大传输单元 : MTU 默认不超过 1500 字节 , 46 ~ 1500 字节范围 ;⑨ 网络层地址协商 : 知道 发送方 和 接收方 的网络层地址 ;⑩ 数据压缩协商五、PPP 协议 不需要实现的功能PPP 协议 不需要实现的功能 :① 纠错 : 交给上一层负责 ; 本层只负责检测错误 ;② 流量控制 : 上层负责 ;③ 序号 : 顺序收发交给上层负责 ;④ 不支持多点线路 : 只需要满足 点对点 数据传输即可 ;六、PPP 协议 组成部分PPP 协议 组成部分 :① 串行链路封装 : 将 IP 数据报 封装到 串行链路 的方法 ; 串行链路 又分为 同步串行 和 异步串行 两种 ;② 链路控制协议 LCP : 建立 并 维护 数据链路连接 , 相当于身份验证 ;③ 网络控制协议 NCP : PPP 协议 , 支持多种网络层协议 , 每个不同的网络层协议 , 都需要相应的 NCP 协议配置 , 相当于 为 网络层 建立 和 配置 逻连接 ;LCP 相当于建立物理连接 , NCP 相当于在物理连接之上 , 又建立了一层逻辑连接 ;七、PPP 协议 示例PPP 协议 示例 :首先设备之间 没有连接 ;输入账号密码 , 验证身份 , 建立物理链路 ;LCP 协议 将 物理链路 改造成 LCP 链路 ;LCP 链路 经过 NCP 协议 配置协商 , 变成 NCP 链路 ;八、PPP 协议 帧格式PPP 协议 帧格式 :① 帧定界符 : 7 E 7E7E , 二进制位是 0111 1110 0111 \ 11100111 1110 ; PPP 帧 首尾各有一个帧定界符 ;② 透明传输 : 引入转义字符 7 D 7D7D , 二进制位 0111 1101 0111 \ 11010111 1101 , 在数据中出现 帧定界符 或 转义字符 , 就在前面插入一个转义字符 ;③ 地址字段 与 控制字段 : 上述 A AA 地址字段 与 C CC 控制字段 , 预留等待完善 , 一直没有使用 ;④ 协议字段 : 2 22 字节 , 标识信息部分 , IP 数据报 , LCP 数据 , 网络层控制数据 ;⑤ FCS 帧检验序列 : CRC 循环冗余校验 帧检验序列 ;PPP协议部分都是字节格式的 , 是面向字节的协议 ;
网络入门基础(基本网络的了解和配置)
前言
互联网最早是军方使用的,最初只是为了提供一个通讯的平台。后面经过不断的发展和完善,不仅人们的工作严重依赖互联网,它甚至渗透到了人们日常生活的方方面面,改变了人们的生活习惯。生活中我们接触到的路由器就是常见网络设备之一,家庭网络就是靠它进行的与外界互联,网络拉近了人与人之间的距离,也拉近了我们与世界的距离
一、了解网络
1、网络分类
(1)广域网
广域网又称外网、公网。是连接不同地区局域网或城域网的远程范围网络。网络连接的物理范围很大,所覆盖的范围从几十公里到几千公里,它能连接多个地区、城市和国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信,形成国际性的远程网络。跨国通讯传输依靠光缆和卫星形成了一个超大的国际性网络
(2)局域网
局域网是一个有限区域内计算机的计算机网络,通常范围相比广域网较小,企业网络、公司网络、学校网络大多都采用的是局域网组网方式
(3)广域网和局域网的区别
范围不一样:局域网范围较小,一般在几千米左右,广域网的覆盖范围比较大在几十公里到几千公里 作用不同: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,广域网能连接多个地区、城市和国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信,形成国际性的远程网络 连接方式不同:局域网主要靠交换机来进行连接的,广域网则是靠路由器将多个局域网进行连接
2、上网方式
我们生活中的网络服务是由运营商提供服务的,分为两种,一种是宽带上网,一种是手机流量上网
(1)宽带上网
用户端通过光猫和运营商的宽带进行连接,光猫将用户端的数据传输至基站的OLT设备(光线路终端),通过运营商的设备和提供的服务实现用户端的上网过程 宽带网络传输有光纤传输(光信号传输)和网线传输(电信号传输)两种 光纤:微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。在日常生活中,由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多,且传播速率快,支持带宽高,光纤被用作长距离的信息传递。通常为两根线,一收一发 网线:生活中常用的是双绞线,双绞线是由许多对线组成的数据传输线,分为A类线和B类线,EIA/TIA 568A标准从左起线的排序:白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕 ,EIA/TIA 568B标准从左起线的排序:白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。网线是连接计算机与计算机、计算机与其它网络设备的连接线
(2)手机流量上网
流量上网主要是通过基站设备与运营商进行连接的,通过手机卡上网的请求以及下行数据传输,均是通过基站范围铁塔顶端的天线完成,天线通过传输线缆,将信号传输至基站端的相关设备,铁塔通过自身的高度,尽可能为天线提供无遮挡的覆盖范围,使无线信号扩散范围更广,效果更佳,基站中的收发信息设备,从天线接收数据,并将数据传输至传输设备,传输设备负责发送数据请求和反馈数据,其余数据流转方式同宽带网络相同
二、常见网络设备
网络设备的种类繁多,且与日俱增。基本的网络设备有: 计算机(无论其为个人电脑或服务器)、集线器、交换机、网桥、路由器、网关、网络接口卡(NIC)、无线接入点(WAP)、打印机和调制解调器、光纤收发器、光缆等
1、计算机
计算机是由硬件系统和软件系统两部分组成的,是各种应用服务的载体,实现了资源共享与通信,是信息社会中必不可少的工具
2、集线器
集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备
3、交换机
以太网(计算机局域网网络技术)的核心组成设备,是一个扩大网络的器材,能为子网络中提供更多的连接端口,以便连接更多的计算机和设备
4、网桥
网桥是早期的两端口二层网络设备,网桥也叫桥接器,是连接两个局域网的一种存储/转发设备,它能将一个大的LAN分割为多个网段,或将两个以上的LAN互联为一个逻辑LAN,使LAN上的所有用户都可访问服务器,扩展局域网最常见的方法是使用网桥的每个端口与一个网段相连
5、路由器
路由器是连接两个或多个网络的硬件设备,在网络间起网关的作用,是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备,能够连通不同的网络
6、网关
网关又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连,是复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备
7、网络接口卡
网络接口卡简称网卡,也叫网络适配器,是插在个人计算机或服务器扩展槽内的扩展卡,与网络操作系统配合工作,控制网络上的信息流。网卡与网络传输介质(双绞线、同轴电缆或光纤)相连,网络传输介质与网络中的所有网卡相连
8、无线接入点
无线AP即无线接入点,它用于无线网络的无线交换机,也是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点,主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部,可以覆盖几十米至上百米。无线AP(又称会话点或存取桥接器)是一个包含很广的名称,它不仅包含单纯性无线接入点(无线AP),同样也是无线路由器(含无线网关、无线网桥)等类设备的统称
9、打印机
打印机是计算机的输出设备之一,用于将计算机的运算结果或中间结果以人所能识别的数字、字母、符号和图形等,依照规定的格式印在纸上的设备
10、调制解调器
调制解调器,是调制器和解调器的缩写 ,一种计算机硬件,它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号,而这些模拟信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收,并译成计算机可懂的语言。这一简单过程完成了两台计算机间的通信。
11、光纤收发器
光纤收发器,是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光纤光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称之为光电转换器
12、光缆
利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件
三、网络配置
为了保障网络正常使用,在设备齐全且正常工作的前提下,需要配置网络的一些基本参数
1、IP地址
互联网上连接的网络设备和计算机都有唯一的地址,以此作为该主机在internet上唯一标识,称其为ip地址 ip地址由网络位和主机位组成,例如家庭常用的C类ip地址192.168.1.xxx,其中192.168.1属于网络位,为一个网段,后面的.xxx为主机位,一个局域网中不会出现两个相同ip地址 ip地址分为自动获取和手动配置,自动获取需要能与DHCP服务器或具有DHCP功能的设备相通,手动配置需要注意不能出现两个相同IP地址
2、子网掩码
子网掩码用来指明一个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。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分,子网掩码是一个32位地址,是与IP地址结合使用的一种技术 对于家庭常用的C类地址来说,通常情况下都使用默认子网掩码255.255.255.0
3、网关
网关就是一个网络连接到另一个网络的“关口”,实质上是一个网络通向其他网络的IP地址 设置规则 手动:手动设置适用于电脑数量比较少、TCP/IP参数基本不变的情况,比如只有几台到十几台电脑。因为这种方法需要在联入网络的每台电脑上设置“默认网关”,非常费劲,一旦因为迁移等原因导致必须修改默认网关的IP地址,就会给网管带来很大的麻烦,所以不推荐使用 自动:自动设置就是利用DHCP服务器来自动给网络中的电脑分配IP地址、子网掩码和默认网关。这样做的好处是一旦网络的默认网关发生了变化时,只要更改了DHCP服务器中默认网关的设置,那么网络中所有的电脑均获得了新的默认网关的IP地址。这种方法适用于网络规模较大、TCP/IP参数有可能变动的网络
4、DNS
DNS中文名:域名系统,万维网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使用户更方便的访问互联网,而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串,通过域名,最终得到该域名对应的IP地址的过程叫做域名解析或主机名解析。DNS就是把域名和IP地址联系在一起的服务,有了DNS服务器,就不用输入IP地址来访问一个网站,可以通过输入网址访问 常用dns介绍
DNS名称首选DNS地址备选DNS地址114DNS114.114.114.114114.114.114.115阿里 AliDNS223.5.5.5223.6.6.6百度 DNS180.76.76.76
5、网络中继
无线信号是通过电磁波在空中传输的,路由器和终端(如手机、笔记本等)之间的障碍物会对信号传输造成很大衰减,比如承重墙、隔墙、挡板、家具等,穿过的障碍物越多信号越弱,如果单台路由器不可避免的出现覆盖效果不好的情况,则需要扩展设备或其他组网设备
方法1
可以使用无线扩展器扩展放大无线信号,或者使用无线路由器,开启WDS无线桥接功能,桥接家里连接宽带的无线路由器,使用路由器的无线桥接功能,把多台无线路由器通过无线方式连起来,路由器之间不需要网线连接。通过无线桥接后,网络中也可以实现只有一个信号,起到放大作用
方法2
使用网线将多个路由器连接起来,其中连接宽带的路由器作为主路由器,其他的作为副路由器。主副路由器之间通过各自的LAN口连接起来,此时副路由器相当于无线交换机
中继方式连接方法覆盖效果带机量扩展性稳定性及速率成本是否美观扩展器无线网良一般不宜过多一般低是无线桥接无线网良一般不宜过多一般低一般有线桥接有线优高无限制好低否
结语
网络是现代社会中传递信息、人际交流非常重要的载体,有些网络已经成为人们生活、工作的一部分。很多单位、家庭都组建了或大或小的网络,多数都由专业人士来组建。有些人只了解自己使用的计算机,从来没有认真研究过网络的结构,也没有去深入地探究网络,因此,出现很小的问题都只能等待维修人员上门服务。要了解、学习和掌握网络,首先需要对网络有良好的感性认识,仔细观察网络,然后使用网络,体验网络功能,最后深层次地认识网络
计算机网络基础知识.
一、计算机网络分类
局域网(Local Area Network,LAN)是在一个局部的地理范围内(如一个企业、一个学校或一个网吧),一般是方圆几千米以内,将各种计算机、服务器、外部设备等互相连接起来组成的计算机通信网。
城域网(Metropolitan Area Network,MAN)一般来说是在一个城市,连接距离在10~100公里范围内的计算机互联网。MAN 比 LAN 相比扩展的距离更长,连接的计算机数量更多,在地理范围上MAN网络可以说是LAN网络的延伸。
广域网(Wide Area Network,WAN)也称为远程网,所覆盖的范围比城域网更广,起到LAN或MAN之间的网络互连的作用。广域网能连接多个城市或国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信,形成国际性的远程网络,互联网是世界范围内最大的广域网。
总的来说,计算机网络是由多台计算机、交换机、路由器等其他网络设备,通过传输介质和软件连接在一起组成的。
二、网络分层模型
为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信,以便在更大范围内建立计算机网络,国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放式系统互联参考模型”,即著名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。它将计算机网络体系结构的通信协议分为七层,自下而上依次是物理层(Physics Layer) 、数据链路层(Data Link Layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Transport Layer)、会话层(Session Layer)、表示层(Presentation Layer)和 应用层(Application Layer)。对于每一层,至少制定两项标准:服务定义和协议规范。
TCP/IP 协议不是TCP 和 IP 这两个协议的合称,而是指整个TCP/IP协议族。TCP/IP 协议定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了四层的层次结构,自下而上依次为网络接口层(Network Interface Layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Transport Layer)和 应用层(Application Layer)。
三、IP地址
在网络上,每一台要通信的主机(含网络设备)也必须有一个IP地址,它的作用就是其他主机可以通过这个IP地址找到它。
每个IP地址都由两部分组成:网络号和主机号。网络号用来标识这个IP地址属于哪一个网络。主机号用来标识这个网络中的唯一一台主机。
IP 地址的长度是32位,每8位组成一个部分,这样一个IP地址就可以分为四个部分,每个部分如果用十进制表示,其值在0-255之间。
IP 地址类型分为 5 种:
A 类地址:最高位固定总为0,加上之后紧跟的7位,共8位表示网络号,剩下24位表示主机号。
B类地址:最高两位固定位10,与后面的14位一起构成网络号,剩下的16位表示主机号。
C类地址:最高三位固定是110,和后面的21位一起构成网络号,只有八位表示主机号。
D类地址:最高四位固定是1110,不分网络地址和主机地址,是一个专门保留的地址,并不指向特定的网络,目前这类地址多被用在多点广播(Multicast)中,用来一次寻址一组计算机。
E类地址:最高五位固定是11110,不分网络地址和主机地址,为将来使用保留。
在一个网络中,不是所有的主机号都可以分配给主机使用,其中有两个主机号是有特殊含义的,一个是全0的主机号,表示网络本身;一个是全1的主机号,表示广播地址。
另外,还需要特别指出的是,A、B、C 三类地址中还各有一个网段被应用在内部局域网中,而不能在实际的互联网上出现,即 10 网段、172.16.x.x 到 172.31.x.x 网段 和 192.168 网段。
四、子网掩码
随着互联网的普及,IP 网络越来越不够分,因此,人们提出了很多解决方案,其中比较著名的就是子网掩码和 IPV6。
子网掩码是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是网络号以及哪些位标识的是主机号的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址分成网络地址和主机地址两部分。
举个例子来说明子网掩码。A类地址默认前八位固定,则它默认的子网掩码是 11111111.00000000.00000000.00000000 ,即 255.0.0.0 。现在也很流行这种写法来标识子网掩码: xx.xx.xx.xx/8,表示IP地址的前8位表示网络号。
五、域名
域名(Domain Name),是由一串用点号分隔的名字组成的 Internet 上某一台计算机或计算机组的名称,用来在数据传输时标识计算机的电子方位。其主要目的是用来代替数字型的IP地址,方便记忆和书写。
域名可分为不同级别,包括顶级域名、二级域名等。顶级域名又可分为两类:
一类是国家顶级域名,200 多个国家都按照ISO3166国家代码分配了顶级域名,例如中国的是cn,美国的是us,韩国的是kr 等。
另外一类是国际顶级域名,例如工商企业的 com,表示网络提供商的 net,表示非盈利组织的 org 等。
二级域名是指顶级域名之下的域名,例如在国际顶级域名下,由域名注册人申请注册的网络名称,例如sohu、apple 等。在国家顶级域名下,一般二级域名表示注册企业类别的符号,例如 gov、edu 等。
六、其他
1、TCP “三次握手”过程?
第一次握手:建立连接时,源端发送同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers,SYN) 包(SYN = j)到目的端,等待目的端确认。
第二次握手:目的端收到 SYN 包,确认源端的 SYN(ACK = j + 1),同时自己也发送一个SYN包(SYN = k),即 SYN + ACK 包。
第三次握手:源端收到目的端的 SYN + ACK 包,向目的端发送确认包ACK(ACK = k+1)。此包发送完毕,源端和目的端完成三次握手,源端可以向目的端发送数据。
计算机网络基础知识
计算机网络的基础知识1.计算机网络的分类方法1.按覆盖的地理范围划分,计算机网络可以分为:广域网、城域网、局域网、个人区域网和人体区域网。1)广域网、广域网具有两个主要的特征:(1)是一种公共数据网络PDN(Public Data Network)。 广域网建设投资大,管理困难,通常由电信运商负责组建、运营与维护。这类广域网为广大用户提供高质量的数据传输服务,因此,属于公共数据网络。(2)研究的重点是宽带核心交换技术。 作为Internet的宽带、核心交换平台的组成单元,其研究的重点从开始阶段的“如何接入不同类型的计算机系统”,转变为“如何提供能够保证服务质量QoS的宽带核心交换服务”。2)城域网、定义:宽带城域网是以IP协议为基础,通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融合,形成覆盖城市区域的网络通信平台,为语音、数据、图像、视频传输与大规模的用户接入提供高速与保证质量的服务。技术指标 :1)完善的光纤传输网是宽带城域网的基础。2)传统电信、有线电视与IP业务的融合成为了宽带城域网的核心业务。3)高端路由器和多层交换机是宽带城域网的核心设备。4)扩大宽带接入的规模与服务质量是发展宽带城域网应用的关键。3)局域网、局域网的定义:局域网(LAN)用于将有限范围内(例如一个实验室、一幢大楼、一个校园)的各种计算机、终端与外部设备互联成网。按照采用的技术、应用范围和协议标准的不同,局域网可以分为共享局域网与交换局域网。技术指标:1)局域网覆盖有限的地理范围,它适用于机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。2)局域网能够提供高数据传输速率(10Mbps~100Gbps)、低误码率的高质量数据传输环境。3)局域网一般属于一个单位所有,易于建立、维护与扩展。4)决定局域网性能的三个因素是:拓扑、传输介质与介质访问控制方法。5)个人区域网和人体区域网。2.计算机的组成及结构2.1早期计算机网络组成与结构1)计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本功能2)早期计算机网络主要是广域网,它从逻辑功能上分为资源子网和通信子网两个部分3)资源子网—负责数据处理的主计算机与终端资源子网的组成: 主机 终端 终端控制器 外设 软件资源 信息资源4)通信子网—负责数据通信处理的通信控制处理机与通信线路3 计算机网络拓扑的定义3.1理解网络拓扑知识需要注意的问题1)拓扑学是将实体抽象成与其大小、形状无关的“点”,将连接实体的线路抽象成“线”,进而研究“点”、“线”、“面”之间的关系。2)计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构3)计算机网络拓扑是指通信子网的拓扑结构。4)设计计算机网络第一步就是要解决在给定计算机位置,保证一定的网络响应时间、吞吐量和可靠性的条件下,通过选择适当的线路、带宽与连接方式,使网络结构更合理。3.2计算机网络拓扑的分类与特点3.2.1星形拓扑1)节点通过点-点通信线路与中心节点连接。2)中心节点控制全网的通信,任何两节点之间的通信都要通过中心节点。3)星形拓扑结构简单,易于实现,便于管理。4)网络的中心节点是全网性能与可靠性的瓶颈,中心节点的故障可能造成全网瘫痪。3.2.2环形拓扑1)节点通过点-点通信线路连接成闭合环路。2)环中数据将沿一个方向逐站传送。3)环形拓扑结构简单,传输延时确定。4)环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈。环中任何一个节点出现线路故障,都可能造成网络瘫痪。5)为了方便节点的加入和撤出环,控制节点数据传输顺序,保证环的正常工作,需要设计复杂的环维护协议。3.2.3总线形拓扑1)所有节点连接到一条作为公共传输介质的总线,以广播方式发送和接收数据。2)当一个节点利用总线发送数据时,其他节点只能接收数据。3)如果有两个或两个以上的节点同时发送数据时,就会出现冲突,造成传输失败。4)总线形拓扑结构的优点是结构简单,缺点是必须解决多节点访问总线的介质访问控制问题。3.2.4树形拓扑1)节点按层次进行连接,信息交换主要在上、下节点之间进行,相邻及同层节点之间通常不进行数据交换,或数据交换量比较小。2)树形拓扑可以看成是星形拓扑的一种扩展,树形拓扑网络适用于汇集信息。3.2.5网状拓扑1)节点之间的连接是任意的,没有规律。网状拓扑的优点是系统可靠性高。2)网状拓扑结构复杂,必须采用路由选择算法、流量控制与拥塞控制方法。4.分组交换技术的基本概念4.1数据交换方式的分类4.1.1线路交换的特点1)线路交换是面向连接的服务;2)两台计算机通过通信子网进行数据交换之前,首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接;3)线路交换在数据传输过程中要经过建立连接、数据传输与释放连接的三个阶段;4.1.2线路交换方式的优点:1)建立的物理线路连接为此次专用,通信实时性强**;**2)适用于交互式会话类通信;4.1.3线路交换方式的缺点:1)不适用于计算机与计算机之间的突发性通信;2)不具有存储数据的能力,不能平滑通信量;3)不具备差错控制能力,无法发现与纠正传输差错。4.2分组交换的特点4.2.1存储转发交换的特点1)发送的数据与目的地址、源地址、控制信息一起,按照一定的格式组成一个数据单元(报文或报文分组)再发送出去。2)路由器可以动态选择传输路径,可以平滑通信量,线路的利用率高。3)数据单元在通过路由器时需要进行差错处理,可以提高数据传输可靠性。4)路由器可以对不同通信速率的线路进行速率转换。4.2.2报文与报文分组的比较1)数据通过通信子网传输时可以有报文(message)与报文分组(packet)两种方式;2)报文传输:不管发送数据的长度是多少,都把它当作一个逻辑单元发送;3)报文分组传输:限制一次传输数据的最大长度,如果传输数据超过规定的最大长度,发送结点就将它分成多个报文分组发送。4.2.3报文交换的缺点1)发送长报文时,其副本必须保留,以备出错重传,长报文传输时间长,因此副本保留时间也长;2)报文越长出错的可能性就越大;3)每个报文长度都可能不同,需每次传输报文时对开始和结束字节进行判断与处理,报文处理时间长;4)报文长度不同,路由器必须根据最长的报文来预定存储空间,如果出现一些短报文,就会造成存储器存储空间的利用率降低。4.2.3报文和报文分组结构1)由于分组长度较短,在传输出错时,检错容易并且重发花费的时间较少;2)限定分组最大数据长度,有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率;3)公用数据网采用的是分组交换技术。4.2.4分组交换的原理1)在发送端,先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。2)每一个数据段前面添加上首部构成分组。3)分组交换网以“分组”作为数据传输单元,依次把各分组发送到接收端(假定接收端在左边)。4)接收端收到分组后剥去首部还原成报文。5)最后,在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错,在转发时也没有被丢弃。4.2.5分组首部的重要性1)每一个分组的首部都含有地址等控制信息。2)分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息,把分组转发到下一个结点交换机。3)用这样的存储转发方式,最后分组就能到达最终目的地。很抱歉第一次在掘金写东西,排版啥的都还不太熟练,当然我相信有了大家的支持鼓励,肯定会写的越来越好!作者:大前端之旅链接:https://juejin.cn/post/6844904088849612813来源:稀土掘金著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
计算机网络总结之计算机概述
一,计算机概述
(1),基本术语
结点 (node):
网络中的结点可以是计算机,集线器,交换机或路由器等。
链路(link ):
从一个结点到另一个结点的一段物理线路。中间没有任何其他交点。
主机(host):
连接在因特网上的计算机.
ISP(Internet Service Provider):
因特网服务提供者(提供商).
IXP(Internet eXchange Point):
互联网交换点IXP的主要作用就是允许两个网络直接相连并交换分组,而不需要再通过第三个网络来转发分组。.
RFC(Request For Comments)
意思是“请求评议”,包含了关于Internet几乎所有的重要的文字资料。
广域网WAN(Wide Area Network)
任务是通过长距离运送主机发送的数据
城域网MAN(Metropolitan Area Network)
用来讲多个局域网进行互连
局域网LAN(Local Area Network)
学校或企业大多拥有多个互连的局域网
个人区域网PAN(Personal Area Network)
在个人工作的地方把属于个人使用的电子设备用无线技术连接起来的网络
端系统(end system):
处在因特网边缘的部分即是连接在因特网上的所有的主机.
分组(packet ):
因特网中传送的数据单元。由首部header和数据段组成。分组又称为包,首部可称为包头。
存储转发(store and forward ):
路由器收到一个分组,先存储下来,再检查气首部,查找转发表,按照首部中的目的地址,找到合适的接口转发出去。
带宽(bandwidth):
在计算机网络中,表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。常用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力。单位是“比特每秒”,记为b/s。
吞吐量(throughput ):
表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
(2),重要知识点总结
1,计算机网络(简称网络)把许多计算机连接在一起,而互联网把许多网络连接在一起,是网络的网络。
2,小写字母i开头的internet(互联网)是通用名词,它泛指由多个计算机网络相互连接而成的网络。在这些网络之间的通信协议(即通信规则)可以是任意的。
大写字母I开头的Internet(互联网)是专用名词,它指全球最大的,开放的,由众多网络相互连接而成的特定的互联网,并采用TCP/IP协议作为通信规则,其前身为ARPANET。Internet的推荐译名为因特网,现在一般流行称为互联网。
3,路由器是实现分组交换的关键构件,其任务是转发受到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。分组交换采用存储转发技术,表示把一个报文(要发送的整块数据)分为几个分组后在进行传送。在发送报文之前,先把较长的报文划分成为一个个更小的等长数据段。在每个数据端的前面加上一些由必要的控制信息组成的首部后,就构成了一个分组。分组有称为包。分组是在互联网中传送的数据单元,正式由于分组的头部包含了诸如目的地址和源地址等重要控制信息,每一个分组才能在互联网中独立的选择传输路径,并正确地交付到分组传输的终点。
4,互联网按工作方式可划分为边缘部分和核心部分。主机在网络的边缘部分,其作用是进行信息处理。由大量网络和连接这些网络的路由西组成边缘部分,其作用是提供连通性和交换。
5,计算机通信是计算机中进程(即运行着的程序)之间的通信。计算机网络采用的通信方式是客户-服务器方式(C/S方式)和对等连接方式(P2P方式)。
6,客户和服务器都是指通信中所涉及的应用进程。客户是服务请求方,服务器是服务提供方。
7,按照作用范围的不同,计算机网络分为广域网WAN,城域网MAN,局域网LAN,个人区域网PAN。
8,计算机网络最常用的性能指标是:速率,带宽,吞吐量,时延(发送时延,处理时延,排队时延),时延带宽积,往返时间和信道利用率。
9,网络协议即协议,是为进行网络中的数据交换而建立的规则。计算机网络的各层以及其协议集合,称为网络的体系结构。
10,五层体系结构由应用层,运输层,网络层(网际层),数据链路层,物理层组成。运输层最主要的协议是TCP和UDP协议,网络层最重要的协议是IP协议。
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计算机网络——第1章 计算机网络体系结构(一)
【绪:内容】计算机网络概述计算机网络的概念、组成与功能;计算机网络的分类计算机网络的性能指标计算机网络体系结构与参考模型计算机网络分层结构;计算机网络协议、接口、服务的概念ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型【绪:思维导图】1. 计算机网络概述1.1 计算机网络的概念计算机网络是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统,通过通信设备与线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。计算机网络就是一些互联的、自治的计算机系统的总和1.2 计算机网络的组成从组成部分看,一个完整的计算机网络主要由硬件、软件、协议三大部分组成从工作方式看,计算机网络可分为边缘部分和核心部分边缘部分:由所有连接到因特网上,供用户直接使用的主机组成,用来进行通信和资源共享核心部分:由大量的网络和连接这些网络的路由器组成,为边缘部分提供连通性和交换服务从功能组成看,计算机网络由通信子网和资源子网组成通信子网:由各种传输介质、通信设备和响应的网络协议组成,使网络具有数据传输、交换、控制和存储的能力,实现联网计算机之间的数据通信资源子网:实现资源共享功能的设备及其软件的集合,向网络用户提供共享其他计算机上的硬件资源、软件资源和数据资源的服务1.3 计算机网络的功能数据通信是计算机网络最基本和最重要的功能,用来实现联网计算机之间各种信息的传输,并将分散在不同地理位置的计算机联系起来,进行统一分配、控制和管理资源共享可以是软件共享、数据共享,也可以是硬件共享。提高硬件资源、软件资源和数据资源的利用率分布式处理当计算机网络中某个计算机系统负荷过重时,将其处理的某个复杂任务分配给网络中的其他计算机系统提高可靠性计算机网络中的各台计算机可以通过网络互为替代机负载均衡将工作任务均衡地分配给计算机网络中的各台计算机1.4 计算机网络的分类按分布范围分广域网任务是提供长距离通信,也称远程网。是因特网的核心部分,使用交换技术城域网大多采用以太网技术局域网覆盖范围小,使用广播技术个人区域网按传输技术分广播式网络所有联网计算机都共享一个公共通信信道点对点网络每条物理线路连接一对计算机,一对一按拓扑结构分总线形结构星形结构环形结构网状结构按使用者分公用网专用网按交换技术分电路交换网络报文交换网络分组交换网络按传输介质分有线网络无线网络1.5 计算机网络的性能指标 性能指标从不同方面度量计算机网络的性能带宽(单位:b/s)表示网络的通信线路所能传送数据的能力,“最高数据传送速率”,传入数据的大小时延指数据(一个报文或分组)从网络(链路)的一端传送到另一端所需要的总时间发送时延(传送时延)结点将分组的所有比特推向(传播)链路所需的时间传播时延电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间处理时延排队时延时延带宽积指发送端发送的第一个比特即将到达终点时,发送端已经发出了多少歌比特,又称 以比特为单位的链路长度往返时延(RTT)指从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认(接收端收到数据后立 即发送确认),总共经历的时延注:RTT越大,在收到确认之前,可以发送的数据越多吞吐量指单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量速率(b/s)指连接到计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,也称数据传输速率、 数据率或比特率信道利用率指出某一信道有百分之多少的时间是有数据通过的注:利用率越大,时延越高