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【网络原理】期末复习笔记 第一章 概述

第一章 概述

1.1 网络在现代的作用

      21世纪三化:数字化(声音信号数字化处理,为了电脑处理和传输)、网络化、信息化

      三网:电信网络(电话)、有线电视网络(同轴电缆、从有线电视公司到用户)、计算机网络(因特                 网、其他网络)

1.2 计算机网络的重要功能

      连通性:彼此联通、交换信息     ·远程桌面客户端:mstsc(Microsoft terminal services client

 Win10、win7是单用户操作系统,只允许一个用户同时操作。Server是多用户操作系统,可以多人同时登陆

·                                                                    \\ip地址(或者计算机名)来远程访问计算机

      共享性:信息共享、软硬件共享

1.3 因特网概述

 (1)网络:用交换机或集线器连接计算机就构成了一个网络。同一个网络上的计算机,在同一个网段。

(2)互联网络:通过集线器或交换机连接的多个网络(多个网络连接起来就是一个互联网络

         (3)路由器:在不同网段之间交换数据(转发数据包),

 (4)世界上最大的网络:Internet

 (5)计算机历史:(5.1)ARPANET向互联网发展(TCP/IP协议)(20世纪60-80年代)

     (5.2)三层结构的因特网(骨干网、园区网、地区网)(20世纪80年代中                    期-90年代初)

                             (5.3)多层次的ISP(Internet服务提供商)

 (6)双线接入:一个机房接入两个运营商的网络

1.4 因特网的组成

 (1)通信的计算机(边缘)

               计算机通讯的方式:

               客户机/服务器(c/s)

               对等方式:BT、P2P(从不同的计算机获取数据,上传下载的过程是对等的)

 (2)网络(核心部分)

           核心部分:

               电路方式:在通信之前建立连接,带宽有保证,通信结束释放连接

                         (适用于语音、视频、实时通信)

                        过程:建立连接(申请占用通信资源)、通话(一直占用资源)、释放连接(释放通信资源)

               报文交换:要传输的数据当作一个整体一起发送(需要有地址)

               分组 交换:把要传输的数据分段发送(每个分组都需要地址)

                         优点:高效、灵活、迅速、可靠

                         缺点:有时延(存储转发)

                      互联网使用分组交换的方式

           通讯时间:

                  电路交换:建立连接+数据传输+连接释放

                  报文交换:数据传输时间+存储转发时间

                  分组交换:

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1.5 计算机网络类型

  作用范围:

广域网(WAN)(Wide Area Network)租用电信线路,花钱买带宽(互联网运营商布设)

      城域网(MAN)

      局域网(LAN)(Local Area Network)范围为几公里,花钱买设备,自己维护,带宽固定

      个人局域网(PAN )

                双绞线的传输距离为100m

  使用者:

            公用网

            专用网

  拓扑结构:总线型、环型、星型(交换机联网)、树型、网状

  工作方式:资源子网(给他人提供服务的服务器)、通讯子网(网络设备)、接入网(请求网络资源的计算机)

 

1.6 计算机网络性能

 (1)速率:每秒钟传输的比特数量(bit/s)(KB/S)8bit=1B

 (2)吞吐量:单位时间内通过的数据量(包括全部上传和下载的流量)

         单工、半双工、全双工(吞吐量为标称的二倍)

 (3)带宽:网卡每秒最大比特值 b/s,kb/s,Gb/s 换算为1000

 (4)时延

           发送时延:数据块长度(bit)/信道带宽(bit/s)

           传播时延

           处理时延

           排队时延

    总处理时间=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延(不能算)

  Ping命令   时间时往返时间

                        -lsize 指定大小

 (5)时延带宽积:计算链路上的比特数量

 (6)信道利用率:有数据通过时间/(有+无)数据通过时间

(7)网络当前时延=网络空闲时的时延/(1-信道利用率)

              随着利用率的增加,时延呈指数型增加

(8)非性能指标:费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性、可升级性、管理与维护

1.7 OSI 参考模型(开放式系统互连参考模型)、计算机网络的分层

   分层:每层的变化不会引起其他层的更改

   标准化:不同的厂家、设备能够协同工作,底层为上层提供服务

          对等的协议:封装的格式

   7层分层协议:

   应用协议层:服务器与客户机之间已定义的方法和规范

               客户机向服务器能够发送哪些请求的规范(方法)

                           服务器向客户端相应状态

               交互的步骤

               应用程序:浏览器。。。

   表示层:ASCⅡ、二进制文件(程序图片。。)、加密、压缩

   会话层:客户端与服务区建立的会话

   传输层:能够实现可靠传输(丢包重传 缓存排序)

                    流量控制(客户端设置服务器发送窗口)

                    拥塞避免

   网络层:路由器通过网络地址转发数据包(路由器工作在网络层)

           根据数据包的地址选择最佳的传输路径(不确保可靠传输,也不能确保数据按顺序到达)

           网络层地址为ip地址(数据包)

数据链路层:数据链路层地址为mac地址(帧)

                 负责将数据帧封装成所经过链路的帧格式

物理层:网路设备的接口标准、电压标准

 OSI协议和网络排错

逐层排查:从底层向高层排查

  物理层:网线(连接失败的故障)

  数据链路层:mac地址、速度协商

  网络层:网关、选择路径、VLAN

  应用层:代理服务器(乱码、配置问题)

OSI参考模型和网络安全

  物理层安全:wifi物理层不安全

  数据链路层安全:wifi密码不安全、mac冲突、ADSL账号密码、mac认证

      网络层安全:路由器、windows防火墙(wf.msc)

      应用层安全:开发人员(SQL注入漏洞)

    Osi参考模型和网络数据

             物理层设备:集线器、网线

             数据链路层设备:交换机、网桥

             网络成设备:路由器

      TCP/IP协议栈

          应用层(HTTP\FTP\DNS\RDP\POP3\SMTP)

       传输层(TCP\UDP)

       网络层(IPV4  ARP\ICMP\IGMP)

      网络接口层(eTHERNet\ATM\FRAMERELAY\PPP\CSMA\CD)

   底层为上层提供服务,底层封装,高层解封:

      应用层:数据传输单元

      运输层:报文(段)

      网络层:IP分组(包)

      数据链路层:数据帧

      物理层:二进制位流(比特)

交换机:接入层交换机(低层)、汇聚层交换机(高层)


      作者:xuan97916

   参考资料:  [1]韩立刚,计算机网络原理创新教程[M],水利水电出版社,2017.1

       

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