讲透计算机网络知识(实战篇)01——计算机网络和协议

一、计算机网络和协议

1、网络和互联网络

1.1 网络、互联网、Internet

用交换机、集线器连接在一起的计算机构成一个网络。
用路由器连接多个网络，形成互联网。
全球最大的互联网：Internet。

1.2 网络举例

家庭互联网

图中的无线拨号路由器既是路由器，又是交换机，还是无线AP，结构如下图。

1.3 最大的互联网-因特网

上面图片就说明：跨运营商下载，会比较慢。这也是我们在网上下软件，为何会让我们选择运营商的原因。

2、理解协议

2.1 生活中的协议

协议标准化、简化以后，可以成为一种约定俗成的模板规范，如租房协议。

2.2 应用程序通信中的协议

协议标准化的好处：就像秦始皇统一语言，通信协议统一通信语言，啥厂商的浏览器客户端和服务器遵守协议都可以通信。

2.3 HTTP协议为例，理解计算机通信协议

一个http协议的格式如下。

下面是一个http请求。

为了理解协议，我们可以使用抓包工具wireshark抓包。

点击一个TCP类型协议的数据，点击上图左下角的Ethernet II，就可以看到数据链路层对应的内容。依次类推…

2.4 协议三要素

3、OSI参考模型

3.1 分层方法

先看一个运输快递的案例，理解分层思想，每一个层级都有自己需要遵守的协议，也只关注自己这一层的事情，不会互相影响。

同样的，网络为何要分层？

3.2 OSI参考模型

下图可以看到不同层对应的工作全貌。

3.3 OSI与网络安全

案例1：查找木马

对于上面的传输层，可以通过命令netstat -n来查询传输层连接，还可以查木马。
方法1：
在刚开机状态，管理员权限运行cmd，执行命令netstat -nb，找到对应的进程id。其中：-n参数可以显示本机和本机相连的外部主机的IP地址，-b显示对应端口。

发现可疑的程序，再通过任务管理器找到，将其停止

方法2：msconfig

在计算机使用run menu，输入msconfig，隐藏微软自带服务

对于服务与启动选项卡中，可疑的软件进行停用。除了可以杀木马，你开机、运行也会快了。

案例2：查看网络层路由过程

案例3：网络排错

思路：自底向上，逐层排查

（1）物理层排查
看网线是否正常，计算机到网络出现大红叉，则说明网络连接存在问题，网络到Internet出现大红叉，则说明互联网连接出现问题。

通过网络连接查看连接状态，如果下面已发送或已接收为0，说明网络存在问题。

如果网络连接出现问题，需要检查网线是否损坏，或者网线连接，网线绞线是否正确。下图是正确的绞线，具体顺序可以在网上查。

(2)数据链路层故障
如果你的网络连接没有问题，在教室A不能上网，在教室B就可以上网，可能是网卡冲突。有人和你的网卡地址相同。你可以改一个网卡MAC地址。
可以用ipconfig /all查看mac地址。

也可以在网络设置中查看。

可以参考下列教程，修改注册表，修改对应的mac地址。
https://blog.csdn.net/u012559967/article/details/134768073

数据链路层还可能存在网速不一致问题，比如电脑自适应百兆，交换机是强制千兆，就可能通不了。

还有ADSL欠费，将计算机连接到错误的VLAN，也是数据链路层问题。

(3)网络层故障
计算机IP地址、网关、子网掩码配置错误。
路由器路由表不全或者错误。

(4)表示层故障
乱码问题

(5)应用层故障
应用配置问题，比如浏览器设置了错误的代理。

4、TCP-IP 体系结构

4.1 TCP-IP协议

分层设计的好处。

协议之间的关系：底层协议支持上层协议

与OSI参考模型的关系

4.2 TCP-IP协议通信过程

详细过程如下图。

5、计算机网络性能指标

带宽和速度，区别参考：https://cloud.tencent.com/developer/article/2233361

除此之外还有时延带宽积、往返时间、网络利用率等性能指标。

6、计算机网络分类

7、案例：局域网设计

两层结构局域网。

三层结构局域网。