计算机网络基础知识点

1.网络介绍

由通信介质将地理位置不同、相互独立的计算机连接起来，实现数据和资源共享。

2.网络分类

2.1 按照拓扑结构分类

1.总线型

（一根线上串好多计算机）特点：两端信号终结器，分叉处有T型头

2.环形

网络效率很低，同一时间只有两个计算机通信，这两台计算机有其自己的令牌。

3.星形

线路利用率虽然高，但是线路单一，一旦坏了就少了一条线路。
且中央节点压力大。单点护照
网络利用率高，但是中央节点压力大。

2.2 按照地域分类

1.局域网

一个公司、一个家庭

2.城域网

一个区、一个城市、一个国家

3.广域网

一个国家、一个世界

4.网型结构

利用率高、负载较为均衡。目前用的最多、效率最高

3.网络设备

1.交换机

交换机负责的是：把一台电脑数据传递到另一台上
负责组建局域网，研究的是MAC地址
**MAC地址：**计算机网卡出厂时，输入一个48bit二进制地址，称之为MAC地址。
MAC地址就是网卡的地址，每一个MAC地址全球唯一。

2.路由器

把一个局域网数据传递到另一个局域网
局域网内部是广播域，跨广播域通信只能通过路由转发，也就是说——
路由起到了连接网络的作用。
负责组件广域网，研究的是IP地址
将不同的局域网连接起来，实现广域网

4.传输介质

4.1 传输介质介绍

同轴电缆、

双绞线、
光纤、
电磁信号、
蓝牙

4.2 常用的有线介质：

4.2.1双绞线

最常用传输介质，由两根具有绝缘保护层的通道县组成，把两根绝缘铜导线按照一定密度搅在一起，每一根在传输过程中辐射出来的点播会被另一根线上发出的电波抵消。

分为屏蔽线（在皮那里加一层铝膜（）室外）和非屏蔽线（室内）两种，理论最大传输距离100m，建议不超过90，否则建议中间放一个中继器、交换机（信号放大器）。

双绞线分类

5类、超5类、6类
特点：屏蔽、非屏蔽

4.2.2光纤

光导纤维简写，光传导工具。
多模光纤可传输多颜色光，距离较近，外观橘红色

单模光纤可传输单颜色光、距离远、多模光纤的几十倍，黄色

5.ISO指定的OSI七层模型

在计算机中可以找到OSI七层应用吗？
太严格，找不到，目前计算机应用的是TCP\IP 四层模型
由技术人员自己开发的TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用

6.TCP/IP模型

网络接口层
（物理层+数据链路层）一起处理与电缆（或其他任何传输媒介）的物理接口细节。ARP协议（MAC–>IP）和RARP协议(IP–>MAC)
一台主机通过ARP协议获得另一台主机的MAC地址

网际层
处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。在TCP/IP协议族中，网络层协议包括
IP协议（网际协议）
（逻辑链路寻址）
，ICMP协议（Intenet互连网控制报文协议，以及IGMP协议）
（网络测试 Ping）

传输层
主要为两台主机提供端到端的通信。在TCP/IP协议族中，有两个互不相同的协议
（TCP协议传输控制协议）和UDP协议（用户数据报协议）
TCP：为两台主机提供可靠的数据通信。他所做的工作包括把应用程序交给他的数据分成合适的小块交给下面的网络层，确认接收到的分组，设置发送最后确认分组的超时时钟等。由于运输层提供了高可靠的端到端的通信，因此应用层可以忽略这些细节。
UDP：提供一种较为简单的服务，把称作数据报的分组从一台主机发送到另一台主机，但并不保证数据能到达另一端。任何必须的可靠性必须有应用层提供。
这两种运输层协议分别在不同的应用程序有不同的用途。

应用层
负责处理特定的应用细节。几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供下面这些通用的应用程序：
Telnet 远程登录
FTP文件传输协议
SMTP简单邮件传送协议
SNMP简单网络管理协议。

四层模型及其对应功能
网络接口层：交换机和传输介质目标MAC和源MAC
网际层：路由器目标IP和源IP
传输层：可靠与不可靠传输目标端口和源端口
应用层：APP

传输层协议：TCP和UDP
TCP:应用层提供的面向连接的，可靠的字节流服务
面向连接服务（C/S、在交换数据前，先建立连接（三次握手、四次连接））
三次握手：（类比打电话）
①打电话振铃
SYN_SEND SYN=1,seq=1。
SYN=

②表明此身份
你好我是XXX，请用中文和我通信

③表明彼身份
好的，我是XXX，我用中文和你通信。

传输数据

四次断开
①发起终端请求，发送FIN报文
②
③
④
TCP协议—四次断开

窗口机制、确认重传机制

保障了传输的安全性

TCP包头的每个字段

UDP：
无连接的传输协议，适合一次性传输少量数据。
可靠性较差：控制选项少，数据传输

UDP：非面向连接，不可靠服务

7.IP介绍

IP是一个协议网路之间互连协议——是计算机网络实现通信的一套规则。计算机在网络中互联互通的规则。

IP地址——用于寻址。互连网协议地址：IP地址是IP协议提供的一种地址格式，为互联网每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址。实现互联互通的策略

个人电脑：电话
IP地址：电话号码
Internet路由器：程控式交换机

MAC地址用于局域网通信，交换机通过MAC地址将数据包转发到正确地计算机（源MAC地址、目标MAC地址）（二层）交换机
IP地址用于网络间通信，（三层）路由器，组件广域网。

8.IPv4

1.三种表示方法

十进制
二进制
十六进制

2.IP地址分类

A类 1-126 超大型规模网络
B类 128-191 介于A、C之间的
C类 192-223 小型规模网络
D类 224-239 多播地址
E类 240-255 保留地址
网络的类型决定了IP地址将如何划分成网络部分和节点（主机）部分

3.子网掩码

作用：区分IP地址的网络位和主机位
A 255.0.0.0
B 255.255.0.0
C 255.255.255.0
D 255.255.255.255
网络位：掩码对应IP位的二进制部分，全为1 的部分是网络位
主机位：掩码对应的IP为位的二进制部位，不全为1的部分是主机位

当掩码的十进制全为1时，对应位置的IP地址就是网络位。不全为1，对应位置的就是主机位。

为什么要区分网络位和主机位？
拥有相同网络位的计算机属于同一网段。

在同一局域网中，拥有相同网络位的计算机之间可以通信，否则不能通信。
比如 192.168.0.1（掩码255.255.255.0）和192.168.0.2（掩码255.255.255.0）可以通信
（掩码255.255.255.0）表示前三位为网络位。
掩码是对网络位进行说明，网络位相同，则在局域网中可以通信。
A类掩码 255 后面三位是主机位，可以有海量主机
B类掩码后面两位是主机位
C类后面一位是主机位，少量主机
D类

补充——进制转换

二进制转八进制——三位为一个，找二进制中不为零的对应的二的几次方？？？

4.私网地址

全球IPv4在2011年2月3日IPv4位地址分配完毕

为了解决IP地址不足，设计了私有地址，这样可以重复在局域网中使用，LAN中用户想上网只需通过PNAT方式（基于端口的）通过地址转换技术就可以上网，保证公网地址最大化、最高效应用。

NET技术伪装，使得私网上网

网关：局域网中路由的地址，想出局域网得经过网关。

路由器配置PNAT技术，

私网地址：既成本低，且

PANT优点：一个局域网只需要一个公网地址就可以了。私网可以很多。

全0：网段地址不能使用
全1：广播地址

IPV6地址：
新型地址（IPV4不够用。）
128位组成，是IPv4长度的4倍，每段四个16进制数
前导0可以省略。

IP地址的分类：
单播地址——用来标识一个接口，类似于IPv4单播地址。发送到单播地址的数据报文将被传送到此地址所标识的一个接口。
（一对一）

组播地址——标识一组接口（通常这组接口属于不同的节点），类似于IPv4的组播地址，发送到组播地址的数据报文被传送到此地址所标识的所有接口。

（一对多）
任播地址——用来标识一组接口（通常属于不同节点），发送到任播地址的数据报文被传送到此地址所表示的一组接口中距离原节点最近的一个接口，一对最近。
（一对最近）
组播和任播的区别：
组播是所有接口收到，任播是任意一个接口收到就可以。

9.VLSM 可变长子网掩码

提供了在一个朱磊（A类、B类、C类）网络中包含多个子网的能力，可以对一个子网在进行子网划分，使IP地址得到最充分的利用。
划分子网
就是借用主机号的位充当网络号来扩大网络的个数。

VLSM优点：
避免固定长度子网掩码浪费地址空间的问题
提高带宽利用率
实现LAN中网络隔离，更加安全。

大网划小网，借了几位，就有2的该次幂的小网。