前言

一、二进制转换

二、信息单位

三、数据校验

四、多媒体基础参数

五、HTTP

六、HTTPS

七、OSI七层模型

八、IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器

九、IPV6

十、网络拓扑

十一、域名解析

十二、常用网络命令和端口

十三、数据结构常识

前言

见证每天学习的收获!

printf("hello world");

一、二进制转换

二进制简写为B 、八进制为O、十进制为D、十六进制为H。

其中，十六进制后六位如下：

A 10

B 11

C 12

D 13

E 14

F 15

二、信息单位

信息存储单位：位bit(b)、字节byte（B）、千字节（KB）、兆字节（MB）。

1字节（Byte）= 8位（bit）

1KB（千字节）= 1024B（Byte）

1MB（兆字节）= 1024KB

1GB（吉字节）= 1024MB

1TB（太字节）= 1024GB

1PB（Peta Byte，拍字节）= 1024TB

1EB（Exa Byte，艾字节）= 1024PB

1ZB（Zeta Byte，泽字节）= 1024EB

1YB（Yotta Byte，尧字节）= 1024ZB

1BB（Bronto Byte，珀字节）= 1024YB

1NB（Nona Byte，诺字节）= 1024BB

1DB（Dogga Byte，刀字节）= 1024NB

信息传输的单位：即信道宽度，指信道能允许最高多大频率的信号通过，也就是网速的最高上限。宽带传输速率的单位是bps，即位/秒

“宽带上行下行是指一般ADSL上网方式上行与下行速率，上行就是从电脑上传的速度，下行就是从网络上的主机下载速度，一般下行速率比较高！”

eg.

4G宽带网络的下行带宽介于100Mbps～150Mbps之间。假设一直用4G峰值带宽下载一部2.8GB的mkv视频文件，需要大概______秒（四舍五入，只保留整数部分）？

下行带宽就是下载速度，下载速度在100Mbps～150Mbps之间，所以最大下载速度为150Mbps,也就是150÷8=18.75MB/s

视频文件大小：2.8GB也就是2.8×1024=2867.2MB

时间：2867.2÷18.75=152.917333≈153秒

三、数据校验

根据传输的二进制数据和奇偶校验位中“1”的个数进行校验。如果连同校验位中“1”的个数是奇数，就是奇校验；反之，就是偶校验。

eg.

1.数据校验-01

如果二进制数字“11011001”采取奇校验，那么校验位是什么？

答案：0

2.数据校验-02

如果二进制数字“10001001”采取偶校验，那么校验位是什么？

答案：1

四、多媒体基础参数

多媒体是指多种信息载体的表现形式和传递方式，即将音频、视频、图像和计算机技术、通信技术集成到同一数字环境中，以协同表示更丰富和复杂的信息。

可以通过基础参数来衡量多媒体文件质量的好坏。

1、参数定义

比特率：每秒钟通过信道传输的信息量称为比特传输速率，单位是比特／秒（b/s或bps），简称比特率（bitrate）。

音视频、图像都可以采用这个指标，它指的是规定时间内传输的比特数。比特率越高，数据传输的速度就越快，流媒体的播放质量就越好（音视频越清晰），所需带宽也越大。

比特率经常在通信领域用作连接速度、传输速度、信道容量、最大吞吐量和数字带宽容量的同义词。

比特率有时候也和码率混为一谈。但码率的单位一般是kbps（千位每秒）。通俗一点的理解就是取样率，单位时间内取样率越大，精度就越高，处理出来的文件就越接近原始文件。

采样率：专用于音频多媒体，也称为采样速度或者采样频率，它定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，单位为赫兹（Hz）。采样率的意义在于将模拟信号转换成数字信号时的采样频率，也就是单位时间内采样多少个点，常用的采样率为44.1KHz。

采样位深：也被称为采样精度，单位为Bit，常见的位深有16Bit和24Bit，它其实就是每个采样样本中信息的比特数。

2、计算公式

视频码率计算公式（kbps，千位每秒） = 文件大小（KB，千字节）* 8 / 秒数

音频码率计算公式（kbps，千位每秒） = 采样率 × 采样位深 × 通道数

五、HTTP

1.HTTP定义：

超文本传输协议，是一个基于请求与响应，无状态的，应用层的协议，常基于TCP/IP协议传输数据，互联网上应用最为广泛的一种网络协议,所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP的初衷是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。

2.HTTP特点：

1.无状态：协议对客户端没有状态存储，对事物处理没有“记忆”能力，比如访问一个网站需要反复进行登录操作
2.无连接：HTTP/1.1之前，由于无状态特点，每次请求需要通过TCP三次握手四次挥手，和服务器重新建立连接。比如某个客户机在短时间多次请求同一个资源，服务器并不能区别是否已经响应过用户的请求，所以每次需要重新响应请求，需要耗费不必要的时间和流量。
3.基于请求和响应：基本的特性，由客户端发起请求，服务端响应
4.简单快速、灵活
5.通信使用明文、请求和响应不会对通信方进行确认、无法保护数据的完整性

3.HTTP 原理

1. 客户端的浏览器首先要通过网络与服务器建立连接，该连接是通过TCP 来完成的，一般 TCP 连接的端口号是80。建立连接后，客户机发送一个请求给服务器，请求方式的格式为：统一资源标识符（URL）、协议版本号，后边是 MIME 信息包括请求修饰符、客户机信息和许可内容。

2. 服务器接到请求后，给予相应的响应信息，其格式为一个状态行，包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是 MIME 信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。

六、HTTPS

1.HTTPS定义：

HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议，经由HTTP进行通信，利用SSL/TLS建立全信道，加密数据包。HTTPS使用的主要目的是提供对网站服务器的身份认证，同时保护交换数据的隐私与完整性。

PS:TLS是传输层加密协议，前身是SSL协议，由网景公司1995年发布，有时候两者不区分。

SSL全称Secure Sockets Layer，安全套接字协议，为了解决HTTP用明文来传输数据的问题。它位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，自身又分为两层： SSL记录协议（SSL Record Protocol）和SSL握手协议（SSL Handshake Protocol）。

TLS全称Transport Layer Security，传输层协议，是更安全的SSL协议。

证书是为了实现ssl和tls协议。点击网址前的小锁à连接是安全的à证书有效。即可查看证书。

2.HTTPS特点：

内容加密：采用混合加密技术，中间者无法直接查看明文内容

验证身份：通过证书认证客户端访问的是自己的服务器

保护数据完整性：防止传输的内容被中间人冒充或者篡改

3.HTTPS 原理

1. 客户端将它所支持的算法列表和一个用作产生密钥的随机数发送给服务器；

2. 服务器从算法列表中选择一种加密算法，并将它和一份包含服务器公用密钥的证书发送给客户端；该证书还包含了用于认证目的的服务器标识，服务器同时还提供了一个用作产生密钥的随机数；

3.客户端对服务器的证书进行验证（有关验证证书，可以参考数字签名），并抽取服务器的公用密钥；然后，再产生一个称作 pre_master_secret 的随机密码串，并使用服务器的公用密钥对其进行加密（参考非对称加 / 解密），并将加密后的信息发送给服务器；

4.客户端与服务器端根据 pre_master_secret 以及客户端与服务器的随机数值独立计算出加密和 MAC密钥（参考 DH密钥交换算法）；

5.客户端将所有握手消息的 MAC 值发送给服务器；

6.服务器将所有握手消息的 MAC 值发送给客户端。

七、OSI七层模型

1.定义：

物理层：连接通信媒体实现数据传输
数据链路层：将不可靠的物理链路改造成对网络层来说无差错的数据链路。进行流量控制
网络层：主要解决如何使数据分组跨越各个子网从源地址传送到目的地址的问题
传输层：完成同处于资源子网中的源主机和目的主机之间的连接和数据传输。
会话层：实现会话进程间通信的管理和同步,允许不同机器上的用户建立会话关系，允许进行类似传输层的普通数据的传输。
表示层：完成语法格式转换，在计算机所处理的数据格式与网络传输所需要的数据格式之间进行转换。（数据加密和压缩也是在这一层）
应用层：OSI模型的最高层,是计算机网络与用户之间的界面，由若干个应用程序组成，包括电子邮件、目录服务、文件传输等应用程序。

应用层（Application Layer）：，网络服务与最终用户的一个接口，它直接向用户提供服务。开发时为了方便简化为五层，上边三层统称为应用层。

协议有:HTTP、 FTP、 TFTP 、SMTP、 SNMP 、DNS 、TELNET、 HTTPS、 POP3、 DHCP

注：
TCP对应的典型的应用层协议；
FTP：文件传输协议；
SSH：远程登录协议；
HTTP：web服务器传输超文本到本地浏览器的超文本传输协议；
UDP对应的典型的应用层协议：
DNS：域名解析协议；
TFTP：简单文件传输协议；
SNMP：简单网络管理协议

表示层（Presentation Layer）：它对来自应用层的指令和数据进行解释，对语法赋予含义，是处理用户信息的表示问题。数据的表示、安全、压缩。格式有，JPEG、ASCIl、EBCDIC、加密格式等。例如数据编码、数据格式转换和加解密等。

会话层（Session Layer）：是OSI参考模型的第五层，建立、管理、终止会话。对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话。

传输层（Transport Layer）：该层的主要任务是向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输，同时向高层屏蔽下层据通信的细节。定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。协议有:TCP UDP，数据包一旦离开网卡即进入网络传输层

网络层（Network Layer）：它是通信子网的最高一层。进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。它在下两层的基础上向上层提供服务。它的主要任务是通过路由选择算法，为报文或分组选择最合适的路径。该层控制数据链路层与传输层之间的信息转发，建立、维持和终止网络的连接。协议有:ICMP IGMP IP (IPV4 IPV6)

数据链路层（Data Link Layer）：建立逻辑连接、进行硕件地址寻址、差错校验等功能。(由底层网络定义协议)将比特组合成字节进而组合成帧，用MAC地址访问介质，错误发现但不能纠正。

物理层（Physical Layer）：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。建立、维护、断开物理连接。任何能传递信号的方式都可以用于网络通信。

八、IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器

网络类型：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。

IP位于网络层，作用是主机间的通信，负责在没有直连的两个网络之间传输通信数据，

而MAC位于数据链路层，作用是实现两个设备之间的直连通信。

IP 是32位二进制数据，通常以十进制表示，并以 “.” 分隔。IP 地址是一种逻辑地址，用来标识网络中一个个主机，IP 有唯一性（指的是公网地址），即每台机器的 IP 在全世界是唯一的。

IP 地址 = 网络地址 + 主机地址（又称：网络号和主机号）
子网掩码是用来判断任意两台计算机的 IP 地址是否属于同一子网络的根据。最为简单的理解就是两台计算机各自的 IP 地址与子网掩码进行 and 运算后，得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。（具体子网掩码各位的含义待补充。）
DNS：域名系统(Domain Name System)。在 Internet 上，域名与 IP 地址之间是一一对应的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相识别 IP 地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS 服务器就是进行域名解析的服务器。

如果没有这东西，你必须输入网站的 IP 地址，有了DNS 服务器，你就可以直接输入网址。
默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。

例如：计算 IP 地址为：202.99.160.50，子网掩码是 255.255.255.0 的网络地址步骤如下:

将 IP 地址和子网掩码分别换算成二进制

202.99.160.50 换算成二进制为 11001010·01100011·10100000·00110010
255.255.255.0 换算成二进制为 11111111·11111111·11111111·00000000

将二者进行与运算

将运算结果换算成十进制，这就是网络地址。

11001010·01100011·10100000·00000000 换算成十进制就是 202.99.160.0

注意，网络地址相同，可以进行直接通讯

九、IPV6

IPv6地址总长度为128比特，通常分为8组，每组为4个十六进制数的形式，每组十六进制数间用冒号分隔。例如：FC00:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B，这是IPv6地址的首选格式。

冒分十六进制表示法：格式为X:X:X:X:X:X:X:X，每个X表示地址中的16个二进制位（或者十六进制数），例如：ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789，这种表示法中，X中的前导0是可以省略的。

0位压缩表示法：如果一个IPv6地址中间包含很长的一段0，就可以把连续的一段0压缩为“::”。但这种形式“::”只能出现一次。

内嵌IPv4表示法：为了和IPv4兼容，IPv4地址可以嵌入IPv6地址中，此时地址格式为：X:X:X:X:X:X:d.d.d.d，前96位采用冒分十六进制表示，而最后32位则使用IPv4的点分十进制表示，例如：::192.168.0.1。

十、网络拓扑

总线型、星型、树型、环型、网状型

总线型：一般传输介质为同轴电缆，需要T型头和信号终结器；

环形：需要申请令牌才可以通信；

星型：中央节点压力大，单点故障；

网状型：效率高，网络复杂。

十一、域名解析

1、域名规则

英文域名只能由26个英文字母、0～9十个数字以及“-”连字符号混合而成（除了“-”不能是第一个字符），不支持使用空格及一些特殊字符，比如!?/;:@#$%^~_=+,*<>等。

英文域名不区分大小写，也可以是纯英文和数字域名，对于中文域名而言，则必须含有中文字符。

域名级数是从右至左按照“.”分隔的部分确定的，有几个“.”就是几级，一般情况下，域名最好不超过五级，例如a.com是一级域名，而a.b.com则是二级域名。

每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不能超过253个字符。

常见的通用顶级域名为：.biz .com .edu .gov .info .int .mil .name .net .org。

国家顶级域名参照ISO 3166-1中的双字母代码生成，例如中国大陆为.cn，中国香港为.hk，中国台湾为.tw，美国为.us。通用域名可以组合国家域名，标明所在地区（只要域名管理机构允许），例如.gov.cn。

2、域名解析类型

A记录解析：A记录就是Address记录，是用来指定域名对应的IP地址，通常是将网站服务指向服务器地址，例如将域名www.csdn.net指向39.106.226.142这个IP地址。

CNAME记录解析：如果服务器的地址发生变动，光靠A记录就不行了。这时候就需要用到CNAME，它又叫别名解析，例如域名www.csdn.net，真实的IP地址为39.106.226.142，对应的CNAME可能是abc.csdnweb.com，也就是允许多个域名对应服务器的主机名，这样即使服务器的IP地址发生变更，也不用更改解析记录，域名解析会自动依据主机名更新IP地址。如果A记录解析和CNAME记录解析并存，那么A记录解析将优先生效。

MX记录解析：即邮件交换记录，这种记录解析用于将以域名为结尾的电子邮件指向对应的邮件服务器，例如用户所用的邮件以csdn.net为结尾，那么就需要在域名管理中添加该域名的MX记录来处理所有以@csdn.net为结尾的邮件。

3、泛域名解析

是指将某一类域名解析到同一个IP地址，以通配符的方式实现，例如将*.csdn.net的泛域名指向IP地址39.106.226.142时，那么a.csdn.net、b.csdn.net等所有以csdn.net结尾的域名都会指向39.106.226.142这个IP。

十二、常用网络命令和端口

ping命令：主要用于确定网络的连通性，例如很多刚刚安装操作系统的计算机，第一件事就是先看看是否能联网，所以往往执行的第一条命令就是ping命令。它的格式是：ping 主机名/域名/IP地址。

ipconfig/ifconfig命令：当使用不带任何参数选项ipconfig/ifconfig命令时，显示每个已经配置了的接口的IP地址、子网掩码和缺省网关值。其中在Windows中使用的是ipconfig，而在Mac或Linux系统中，使用的是ifconfig。

netstat命令：能够显示活动的TCP连接、计算机侦听的端口、以太网统计信息、IP路由表、IPv4以及IPv6统计信息，通过它可以了解网络当前的状态。

端口号小于256的是常用端口，服务器一般都是通过常用端口号来识别的。

任何TCP/IP实现所提供的服务都用0～1023之间的端口号。

1024～49151端口号是被注册的端口号，可以由用户自由使用，也是被IANA指定为特殊服务使用，从49152～65535是动态或私有端口号（以上并不是强制的）

端口	服务/协议	说明
21	FTP	FTP服务器所开放的端口，用于上传、下载
22	SSH	SSH连接
23	Telnet	远程登录服务
25	SMTP	SMTP服务器所开放的端口，用于发送邮件
80	HTTP	HTTP协议默认端口号
110	POP3	邮局协议端口号
161	SNMP	网络管理协议端口号
443	HTTPS	HTTPS协议默认端口号
8080	WWW代理	一般的网站服务会开放此端口

十三、数据结构常识

数组（Array）：它是将具有相同类型的若干数据组织在一起的集合，这是一种最基本而且也是一种最经常使用的数据结构。

栈（Stack）：一种特殊的线性表，只能在一个表的固定端进行数据节点的插入和删除操作，栈正是一种按照后进先出（LIFO）的原则来存储数据的数据结构。

队列（Queue）：和栈类似，但不同的是，它是在一端执行入队操作，而在另一端进行出队操作。

链表（Linked List）：它和数组一样，也是一组数据的集合，但和数组不一样的是，它并不是一组连续的数据集合，而是通过指针连接在一起的。

树（Tree）：这是一种典型的非线性结构，之所以叫做“树”，是因为它的结构看起来就像一颗倒过来的树，它只有一个根结点，但可以有多个后继节点。

堆（Heap）：它是一种特殊的树型结构，它的特点是根结点的值是所有节点中最大或者最小的，而且根结点的子节点也是一个堆结构。

图（Graph）：这也是一种非线性数据结构，在图结构中，数据节点称为顶点，顶点之间的连线称为边。

散列表（Hash）：这种数据结构来源于散列函数，它的思想是如果存在x，那么就必然有一个唯一的存储位置f(x)可以找到x，这样通过数学函数就直接计算出x的存储位置而不用在进行比较、查找以后才知道。

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C1-见习工程师（计算机通识）

一、二进制转换

二、信息单位

三、数据校验

四、多媒体基础参数

五、HTTP

1.HTTP定义：

2.HTTP特点：

3.HTTP 原理

六、HTTPS

1.HTTPS定义：

2.HTTPS特点：

3.HTTPS 原理

七、OSI七层模型

1.定义：

八、IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器

九、IPV6

十、网络拓扑

十一、域名解析

十二、常用网络命令和端口

十三、数据结构常识

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