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第一章计算机网络概述

heathhou 2020-07-11 22:18 原文

1. 基本概念

  1. 局域网

    • 覆盖范围小
    • 自己花钱买设备
    • 带宽固定
    • 自己维护
    • 100米
    • 带宽:10M 100M 1000M

  2. 广域网

    • 距离比较远
    • 花钱买服务
    • 花钱买带宽

  3. Internet

    • ISP ：电信运营商internet service producer
    • 自己的机房
    • 对网民提供访问Internet连接

  4. 局域网与广域网新的理解

    • 不单单从网络覆盖范围区分局域网和广域网
    • 应用了广域网技术
    • 应用了局域网技术

  5. 交换机

    • 把电脑连接起来，构成局域网

  6. 路由器

    • 把网络和网络连接起来
    • 作用：在不同的网段转发数据

  7. 网络，互联网，因特网

    • 网络：许多计算机连接在一起
    • 互联网：internet 许多网络连接在一起
    • 因特网：Internet 全球最大的一个互联网

2、浏览器是如何访问到网页的

2.1 相关概念

  1. IP地址：

    • 网络地址
    • 主机地址
    • 通过子网掩码来区分网络地址与主机地址
    • IP地址决定了数据包最终要到那里去。

  2. MAC地址

    • 又叫做物理地址、硬件地址或链路地址,由网络设备制造商生产时写在硬件内部，全球唯一。
    • 也称为局域网地址。
    • 作用：要想到达目标IP地址，下一跳应该到跳哪里。

  3. DNS:域名解析。将域名解析成对应的IP地址。

  4. 数据包：数据 + 原IP地址 + 目标IP地址

  5. 数据帧：数据包 + 原MAC地址 + 目标MAC地址（MAC地址在传播过程中一直在变化）

  6. 网关：网关就是到其他网段的路由器的接口。计算机访问网页是传送数据包出口的地址。 网关（gateway）是一个网络连接到另一个网络的“关口”，网关地址实质上是一个网络通向其他网络的IP地址，主要用于不同网络间数据传输。网关在网段内的可用ip中选一个，一般选择是第一个或最后一个。

2.2 数据的请求

  1. 首先将请求的域名通过DNS进行解析，解析成目标IP地址。

  2. 根据数据包中的原IP地址和目标IP地址，好知道目标在哪里。

  3. 根据数据帧中的目标IP地址，确定下一跳应该到跳哪里，然后进行更改原MAC地址和目标MAC地址。

2.3 数据的返回

  1. 将网页进行分割处理，并编号。

  2. 本地地址与网页地址都有缓冲区。

  3. 本地的地址接收到一个数据包后，给网页地址发送信息，提醒网页地址再发送一个数据包。

  4. 将本地的缓存区中的数据包进行拼凑成一个网页。

3. OSI参考模型

  1. 应用层：所有能产生网络流量的程序

  2. 表示层：

    • 在传输之前是否进行加密 或 压缩处理。
    • 表示形式：是使用二进制 还是 ASCII ，使用何种编码方式等等。

  3. 会话层：

    • 负责维护两个会话主机之间连接的建立、管理和终止
    • 例如：同时打开两个网页，确定目标网页应该把数据传送给本地的哪一个网页。
    • 再例如：看视频的时候进行快进快退操作。
    • 以及数据的交换，netstat -n，查看木马，

  4. 传输层：

    • 将网页进行分段
    • 可靠传输，例如：流量控制 （分段）
    • 不可靠传输 ：一个数据包就能解决问题的时候。
    • 能够实现发送端和接收端的丢包重传，流量控制。

  5. 网络层：

    • 负责选择最佳路径，规划IP地址。

  6. 数据链路层：

    • 帧的开始和结束
    • 透明传输
    • 差错校验

  7. 物理层：

    • 定义接口标准，电器标准 。
    • 如何在物理链路层上传输更快的速度。

4. OSI参考模型对网络排错指导

  1. 物理层故障：查看连接状态，查看发送和接受的数据包

  2. 数据链路层故障：

    • MAC地址冲突
    • ADSL欠费
    • 网速没办法协商一致
    • 计算机连接到错误的VLAN

  3. 网络层故障：

    • 规划地址错误
    • 选择路径
    • 配置了错误的IP地址 ，子网掩码
    • 配置错误的网关
    • 路由器没有到达目标网络的路由

  4. 应用层故障：应用程序配置错误

5. OSI参考模型和网络安全

  1. 物理层安全

  2. 数据链路层安全

    • ADSL
    • 账号密码
    • VLAN
    • 交换机端口绑定MAC地址

  3. 网络层安全：在路由器上使用ACL控制数据包流量

  4. 应用层安全：开发的应用程序没有漏洞

6. OSI参考模型和TCP_IP协议

  1. OSI参考模型和TCP_IP协议示意图

  1. 数据封装
    • 封装过程

    • 解封装
    • 通信

7. 计算机网络的性能

7.1 速率

  1. 连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率，也称为data rate或bit rate。

  2. 单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s.

  3. 数字信道：发送端与接收端传送数据的路径。

  4. 这里的速率是指在一个数字信道上每秒钟传送数据位数的速率。

7.2 带宽

  1. 数据通信领域中，数字信道所能传送的最高数据率

  2. 单位是 b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s.

7.3 吞吐量

  1. 即在单位时间内通过某个网络的数据量;

  2. 单位b/s, Mb/s, 等.

7.4 时延

  1. 发送时延:

  2. 传播时延：

  1. 处理时延

  2. 排队时延

7.5 时延带宽积

7.6 往返时间

  1. RTT(Round-Trip Time)

  2. 从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方确认

7.7 利用率

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