网络基础知识笔记(一)

什么是计算机网络

1.计算机网络发展的第一个阶段：(60年代) 标志性事件：ARPANET 关键技术：分组交换
计算机网络发展的第二个阶段：(70-80年代) 标志性事件：NSFNET 关键技术:TCP/IP
计算机网络发展的第三个阶段：(90年代) 标志性事件：浏览器MOSAIC 关键技术 :Web技术

2.网络的作用： 实现资源共享，信息传递

3.Web技术是真正把网络引用民用 的

4.计算机网络的功能： 数据通信，资源共享，增加可靠性，提高系统处理功能

5.网络的协议与标准：
协议 ：一致同意使用的标准叫协议
标准： 厂商一致统一的规则是标准路由器是网络设备。
路由是一个动作——路由器转发的动作叫做路由

防火墙： 是一种网络安全设备。 作用:把外来的流量过滤一遍是否有问题，有问题的数据就丢掉。
作用： 保障内部网络的安全

VPN设备：（VPN：虚拟链路通道）VPN道路是集成VPN技术的专用设备。

星型拓朴优点: 易于实现 易于网络扩展 易于故障排查 组网成本低
缺点： 核心设备故障 核心以下的设备瘫痪 中心节点压力大

网型拓扑优点： 可靠性高
缺点： 组网成本高 相对于星型拓扑结构排查困难

进制转换

1.数制： 计数的方法，指用一种固定的符号和统一的规则来表示数制的方法。

2.数位： 指数字符号在一个数中所处的位置[从后往前数]。

3.基数： 指在某种进位计数制中，数位上所能使用的数字符号的个数。

4.位权： 一个数字在一组数字中所代表的大小。

5.十进制后缀-D 二进制后缀-B 十六进制后缀-H 八进制后缀-O

**6.二进制的优点：**二进制只需用两种状态表示数字，容易实现

二进制的运算规则简单：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0 0x0=0 0x1=0 1x0=0 1x1=1
用二进制容易实现逻辑运算

7.存储量：
8比特位=1字节 1024TB=1PB 1024BB=1NB 1024字节=1KB 1024PB=1EB 1024NB=1PB
1024KB=1MB 1024EB=1ZB 1024MB=1GB 1024ZB=1YB 1024GB=1TB 1024YB=1BB

网络参考模型

在计算领域中，数据是信息的载体。
应用层： 网络服务与最终用户的接口
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。
主要功能是实现网络中不同主机上用户之间的数据通信，比如QQ发消息网络层和数据链路层负责将转发到接收人的主机上，而接受人应该用QQ程序来接受，还是用微信浏览器接受就是在传输层
进行标识的。

我们经常把一到三层称为点到协议，把四到七层协议称为端到端协议

网络层： 进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择
定义逻辑地址，供路由器确定路径，负责将数据从源网络传输到目的网络，将收到的数据按固定的格式封装成数据包，主要功能实现数据从源端到目的端的传递，在网络层，使用逻辑地址来标识一个点
将上层数据封装成数据包，再包的头部封装成了源和目的端的逻辑地址，网络层根据数据包头的逻辑地址选择最佳路线，将数据送达目的端

数据链路层： 建立逻辑连接，进行硬件寻址，寻找差错，校验等功能。
数据帧封装结构，源和目的端的物理地址，数据校验功能
负责将上层数据封装成固定格式的帧，在数据帧内封装发送和接受端的数据链路层地址并且为了防止在数据传输过程中产生误码，要在数据帧尾 全部加上校验信息，当发现数据错误时，可以从传数据帧。

物理层： 建立，维护，断开物理连接
物理层传输0和1的比特流，面向物理连接
TCP/IP四层是由各个厂商统一完成 OSI由IOS组织研发并推广 TCP/IP五层模型是TCP/IP借鉴OSI七层模型之后生产的

网络层主要协议： TCP/IP
TCP/IP是一个协议簇
TCP/IP由四个协议组成
ARP协议： 地址解析协议，是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。

RARP逆地址解析协议： 根据物理地址获取IP地址。

ICMP协议（国际控制报文协议）： ICMP唯一的功能是报告问题而不是纠正错误。

IGMP协议（网际组管理协议)： 该协议运行在主机和组播路由器之间。IGMP协议共有三个版本，即IGMPv1、v2 和v3。

传输层
TCP协议： 面向链接协议，传输控制协议，提供端到端的链接且可靠性较高。
UDP提供无链接服务，且不对数据传输提供可靠性保证。

TCP/IP与UDP的区别
TCP 是面向连接的传输控制协议，而UDP 提供了无连接的数据报服务；
TCP 具有高可靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；
TCP 协议可以保证接收端毫无差错地接收到发送端发出的字节流，为应用程序提供可靠的通信服务。对可靠性要求高的通信系统往往使用 TCP 传输数据。
UDP 在传输数据前不建立连接，不对数据报进行检查与修改，无须等待对方的应答，所以会出现分组丢失、重复、乱序，应用程序需要负责传输可靠性方面的所有工作；
UDP 具有较好的实时性，工作效率较 TCP 协议高；
UDP 段结构比 TCP 的段结构简单，因此网络开销也小。
PDU ：PDU是数据单元，即段、包、帧。

传输层数据称为 数据段或报文段 。
网络层数据称为 数据包 。
数据链路层数据称为 数据帧 。

物理层

光纤的特点： 传输带宽高，传输距离远，抗干扰能力强
同步传输： 时钟一致，一端传输一端同步接收，在接收和传输时不能执行其他任务
优点： 传输快、可靠性高
缺点： 无论接收还是发送同时只能进行一个任务

异步传输： 时钟可以不一致，发送端随时传输，接收端接收之后进行缓冲，接收和发送时可以同时进行多个任务
优点： 可以进行多项任务传输
缺点： 传输相对较慢

单模光纤：
优点:
用于高速度、长距离、成本高、端接较难、窄芯线、需要激光源、耗散极小、高效

多模光纤：
**优点：**用于低速度、短距离、成本低、端接较易、宽芯线、聚光好、光源可采用激光或发光二极管、耗散大低效
一般情况下为向光信号传输系统的模型，以此说明光纤需要成对使用，一根用于发。单纤光 收发器可以实现在一根光纤上收发信号，不再需要使用一对光纤。单纤收发器采用光复用技术，使光的发射和接收在同一根光纤中完成，节省了光纤开销，主要用于光纤资源紧张、租用别人的光纤或两芯光纤有一根出现故障不能正常工作的情况下