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一、计算机网络概述 1. 定义和功能 - 定义#xff1a;计算机网络是将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备#xff0c;通过通信线路连接起来#xff0c;在网络操…计算机网络是指将多台计算机通过通信线路连接起来实现资源共享和信息传递的系统。
一、计算机网络概述 1. 定义和功能 - 定义计算机网络是将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备通过通信线路连接起来在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下实现资源共享和信息传递的计算机系统。
- 功能数据通信、资源共享、分布式处理、提高可靠性。
2. 网络分类 - 按覆盖范围局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN。
- 按拓扑结构总线型、星型、环型、树型、网状型。
- 按传输介质有线网络双绞线、同轴电缆、光纤等和无线网络Wi-Fi、蓝牙、移动网络等。 二、网络体系结构 1. OSI 参考模型 - 七层结构物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
- 各层功能
- 物理层负责在物理介质上传输比特流。
- 数据链路层将比特流组装成帧进行差错检测和纠正实现介质访问控制。
- 网络层负责数据包的路由选择和转发。
- 传输层提供端到端的可靠数据传输服务。
- 会话层建立、管理和终止会话。
- 表示层处理数据的表示形式如加密、压缩等。
- 应用层为用户提供各种网络应用服务。
2. TCP/IP 模型 - 四层结构网络接口层、网际层、传输层、应用层。
- 与 OSI 参考模型的对应关系
- 网络接口层对应 OSI 参考模型的物理层和数据链路层。
- 网际层对应 OSI 参考模型的网络层。
- 传输层对应 OSI 参考模型的传输层。
- 应用层对应 OSI 参考模型的会话层、表示层和应用层。 三、物理层 1. 物理层的功能 - 为数据端设备提供传送数据的通路。
- 传输数据。
- 完成物理层的一些管理工作。
2. 传输介质 - 双绞线分为屏蔽双绞线STP和非屏蔽双绞线UTP适用于局域网。
- 同轴电缆分为粗同轴电缆和细同轴电缆适用于早期的局域网。
- 光纤分为单模光纤和多模光纤传输速度快、距离远、抗干扰能力强。
3. 通信方式 - 单工通信只能单向传输数据。
- 半双工通信可以双向传输数据但不能同时进行。
- 全双工通信可以双向同时传输数据。 四、数据链路层 1. 数据链路层的功能 - 成帧将网络层传来的数据封装成帧。
- 差错控制检测和纠正传输过程中产生的错误。
- 流量控制协调发送方和接收方的数据传输速率防止数据丢失。
- 介质访问控制控制多个设备对共享介质的访问。
2. 以太网 - 以太网是最常见的局域网技术采用 CSMA/CD 介质访问控制方法。
- 以太网帧格式包括目的地址、源地址、类型字段、数据和帧校验序列等。
3. 无线局域网 - 无线局域网采用 IEEE 802.11 标准包括 Wi-Fi 等技术。
- 无线局域网的安全问题如 WEP、WPA、WPA2 等加密方式。 五、网络层 1. 网络层的功能 - 路由选择根据网络拓扑结构和路由算法选择最佳的数据包传输路径。
- 拥塞控制防止网络拥塞保证网络的稳定性和可靠性。
- 网络互联将不同的网络连接起来实现不同网络之间的通信。
2. IP 协议 - IP 地址用于标识网络中的设备分为 IPv4 和 IPv6 两种地址格式。
- IP 数据包格式包括头部和数据部分头部包含源地址、目的地址、协议类型等信息。
- 子网划分和子网掩码将一个大的网络划分为多个子网提高网络的可管理性和安全性。
3. 路由协议 - 静态路由由管理员手动配置的路由信息。
- 动态路由通过路由协议自动学习和更新路由信息如 RIP、OSPF、BGP 等。 六、传输层 1. 传输层的功能 - 提供端到端的可靠数据传输服务。
- 进行流量控制和拥塞控制。
- 实现多路复用和多路分解。
2. TCP 协议 - 面向连接的可靠传输协议采用三次握手建立连接四次挥手释放连接。
- TCP 数据包格式包括头部和数据部分头部包含源端口、目的端口、序列号、确认号、窗口大小等信息。
- TCP 的拥塞控制机制如慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复等。
3. UDP 协议 - 无连接的不可靠传输协议适用于实时性要求较高的应用如视频会议、在线游戏等。
- UDP 数据包格式包括头部和数据部分头部包含源端口、目的端口、长度和校验和等信息。 七、应用层 1. 应用层的功能 - 为用户提供各种网络应用服务如电子邮件、文件传输、远程登录、万维网等。
2. 常见的应用层协议 - HTTP超文本传输协议用于在万维网上传输网页和其他资源。
- FTP文件传输协议用于在网络上传输文件。
- SMTP简单邮件传输协议用于发送电子邮件。
- POP3邮局协议版本 3用于接收电子邮件。
- Telnet远程登录协议用于在远程计算机上执行命令。
