计算机网络——网络

小程一言

我的计算机网络专栏，是自己在计算机网络学习过程中的学习笔记与心得，在参考相关教材，网络搜素的前提下，结合自己过去一段时间笔记整理，而推出的该专栏，整体架构是根据计算机网络自顶向下方法而整理的，包括各大高校教学都是以此顺序进行的。
面向群体：在学计网的在校大学生，工作后想要提升的各位伙伴，

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无线网络和移动网络

计算机网络自顶向下第七章内容总结

概述

• 无线网络是通过无线电波进行数据传输的网络，最常见的无线网络是Wi-Fi网络，它使用无线路由器或接入点来连接设备，实现了设备之间的无线通信和连接。Wi-Fi网络通常用于家庭、办公室、公共场所等局域网环境中
• 移动网络是通过移动通信基站进行数据传输的网络，最常见的移动网络包括2G、3G、4G和5G网络。移动网络主要用于移动设备（如手机、平板电脑）在不同地点之间的通信，用户可以通过移动网络进行语音通话、短信发送和互联网访问。
• 无线网络和移动网络的发展使得人们可以随时随地获取信息，进行通信和互联网访问。无线网络和移动网络的技术不断进步，如5G技术的推出，使得网络速度更快、延迟更低，为人们的生活和工作带来了更多便利。同时，无线网络和移动网络也面临着安全性、覆盖范围和网络容量等方面的挑战，需要不断进行技术创新和优化。
  

概念解读

1. 无线主机：指使用无线技术连接到网络的计算机或设备。无线主机可以是笔记本电脑、智能手机、平板电脑或其他具备无线通信功能的设备。
2. 无线链路：是指通过无线信号进行通信和数据传输的连接。无线链路可以是指两个无线设备之间的直接连接，也可以是指设备与无线接入点或基站之间的连接。
3. 基站：是无线通信系统中的一个重要组成部分，用于提供覆盖范围内的通信服务。基站通过无线电波与移动设备进行通信，管理和控制通信连接，是移动网络中数据传输的关键节点。
4. 网络基础设施：指构成计算机网络基础的各种硬件设备和设施，包括路由器、交换机、服务器、基站、无线接入点等。网络基础设施为网络的正常运行和通信提供了支持。
5. 单跳：在无线传感器网络中，单跳是指数据从一个传感器节点直接传输到另一个节点的过程，没有经过中继节点。单跳通信适用于节点之间距离较近的情况。
6. 多跳：在无线传感器网络中，多跳是指数据通过多个中继节点进行传输，最终到达目标节点的过程。多跳通信适用于节点之间距离较远，无法直接通信的情况。
   

无线链路和网络的特征

有线链路和无线链路的区别

1. 传输介质：有线链路使用物理的电缆或光纤等有线传输介质进行数据传输，而无线链路则通过无线电波进行数据传输，不需要物理连接线缆。

2. 覆盖范围：有线链路的覆盖范围通常较为有限，需要布设电缆或光纤，因此适用于局域网或城域网等范围较小的网络；而无线链路可以实现更大范围的覆盖，适用于无线局域网、城市覆盖等范围较广的网络。

3. 安装和维护：有线链路需要进行电缆或光纤的铺设和连接，安装和维护相对复杂；而无线链路不需要物理连接，安装和维护相对简单。

4. 受环境影响：有线链路受到建筑物、地形等环境因素的限制，布线困难；而无线链路受到电磁干扰、障碍物等影响，信号覆盖可能存在盲区或信号衰减的问题。

5. 传输速率：通常情况下，有线链路的传输速率可以更高，受限于物理介质的特性，而无线链路的传输速率可能受到信号衰减、干扰等因素的影响。

总的来说，有线链路和无线链路各有优劣，可以根据具体的网络需求和环境来选择合适的连接方式。

Wifi

Wi-Fi是一种无线局域网技术，它允许计算机、移动设备、智能家居设备等通过无线方式连接到互联网或局域网。以下是对Wi-Fi技术的分析：

1. 工作原理：Wi-Fi技术基于IEEE 802.11系列标准，通过使用无线电波在2.4GHz或5GHz频段进行数据传输。Wi-Fi设备包括路由器、无线接入点和无线网卡，它们通过建立无线局域网（WLAN）来实现设备之间的通信。

频段和通道

Wi-Fi设备工作在2.4GHz和5GHz频段，不同频段有不同的特点和适用范围。每个频段又分为多个通道，通过选择合适的频段和通道可以减少干扰，提高传输速率。

安全性

Wi-Fi网络的安全性是一个重要问题，常见的安全机制包括WEP、WPA和WPA2等加密协议，用于保护Wi-Fi网络的数据安全，防止未经授权的访问和数据窃取。

覆盖范围

Wi-Fi网络的覆盖范围受到信号强度和障碍物等因素的影响，通常在室内环境下的覆盖范围较为有限，需要通过布设多个无线接入点来扩大覆盖范围。

速率和性能

Wi-Fi技术支持不同的传输速率，包括802.11b/g/n/ac等标准，速率取决于信道宽度、天线技术、信号质量等因素。近年来，Wi-Fi 6（802.11ax）标准的推出提高了Wi-Fi网络的性能和容量。

连接管理

Wi-Fi网络可以通过路由器或无线接入点进行连接管理，允许设备进行接入控制、流量管理和负载均衡等操作，以确保网络的稳定性和性能。

Wifi总结

Wi-Fi技术作为一种重要的无线网络技术，为人们提供了便捷的无线上网方式，并在移动通信、物联网等领域发挥着重要作用。对Wi-Fi技术的深入了解有助于更好地理解和应用无线网络技术。

移动IP

移动IP（Mobile IP）是一种网络协议，允许移动设备在不同的网络中保持连接并保持相同的IP地址。这种协议允许用户在移动时保持与互联网的连接，而不需要改变IP地址。

特点

1. IP地址保持不变：移动IP允许移动设备在切换到不同的网络时保持相同的IP地址，这样就可以保持与互联网的连接，而不需要重新分配IP地址
2. 位置更新：当移动设备从一个网络切换到另一个网络时，移动IP协议需要进行位置更新，以便路由器知道移动设备的新位置，并将数据传输到正确的地方。
3. 三个关键组件：移动IP一般包括三个关键组件：移动节点（Mobile Node，MN）表示移动设备，它可以在不同的网络中移动；家庭代理（Home Agent，HA）是在家庭网络中的路由器，负责与移动设备通信；外部代理（Foreign Agent，FA）是在外部网络中的路由器，负责与家庭代理通信。
4. 数据传输：当移动设备在外部网络中时，数据包将首先传输到外部代理，然后再被转发到移动设备；当移动设备回到家庭网络时，数据包将被家庭代理接收并转发给移动设备。
5. 支持移动性：移动IP协议支持移动设备在不同网络中的移动性，使得移动设备可以在不同的网络中自由切换而不会影响与互联网的连接。

总结

移动IP协议为移动设备提供了灵活性和便利性，使得用户可以在不同网络之间自由切换而不会丢失连接。这对于移动设备用户来说是非常重要的，特别是在移动设备越来越普遍的今天。

无线和移动性：对高层协议的影响

无线和移动性对高层协议有着重要的影响。在无线网络中，移动设备可以在不同的网络之间自由切换，这种移动性对高层协议产生了一些特殊的影响。

首先：由于无线网络的特性，数据传输可能会受到干扰、丢包和延迟等问题的影响，因此高层协议需要具备一定的容错和重传机制，以确保数据传输的可靠性和完整性。

其次：移动性会导致移动设备的IP地址发生变化，这对一些基于IP地址的高层协议（如传输层的TCP协议）产生了影响。为了保证连接的连续性，高层协议需要能够适应移动设备IP地址的变化，或者依靠移动IP等技术来实现移动设备的无缝切换。

另外：由于无线网络的特殊性，网络中可能存在更多的丢包和延迟，因此一些实时性要求较高的高层协议（如实时音视频传输的协议）需要特别考虑网络延迟和带宽的限制，以保证传输质量和用户体验。

总之：无线和移动性对高层协议提出了更高的要求，需要在传输可靠性、连接连续性和网络质量等方面进行特殊的考虑和优化。