04计算机基础--计算机网络
计算机网络netWord
- 一、计算机网络概念
- 二、网络分类
- 三、计算机网络组成
- 1、硬件
- **网卡(Netword Interface Card)/网络适配器**
- 传输介质
- 传输设备
- 2、软件
- 四、网络拓扑结构(Computer Netword Topology )
- 五、计算机网络通信模型
- 1、计算机网络体系
- 2、OSI(open system interconnection)模型:开放系统互联 模型
- **OSI七层功能**
- **IP地址**
- **IP地址分类**
- **IP地址分配原则**
- OSI模型 数据封装与解封装
- 总结
- 3、TCP/IP模型:
- 六、计算机网络通信协议(了解即可)
- HTTP协议(应用层)-超文本传输协议:
- HTTPS/SSL/TSL协议(应用层):
- 其他应用层协议
- TCP与UDP(传输层)
- 七、计算机网络通信对象
一、计算机网络概念
把不同物理计算机通过软硬件连接起来,实现资源共享、信息交互、集中管理的计算机系统
二、网络分类
按覆盖区域:
- 局域网(Local Area NetWord):以太网是应用最广泛的局域网
- 城域网(Metropolit Area Netword):城市内建立的计算机网络,属于宽带局域网,百M速率。
- 广域网(Wide Area Network)/远程网:绝对安全,企业内链接,
- 互联网/因特网(Internet):基于TCP/IP 网络协议连接的全球各个国家地区的计算机,全球性的巨大的计算机网络体系
- 万维网(world wide web):通过 web客户端(浏览器) 访问web服务器
按所有者:
- 私网(局域网、城域网、广域网):
- 公网(互联网):
按连接方式:
- 有线:
- 无线:
中国互联网发展-运营商:
电信:南电信+被网通 ;
新移动:移动+铁通)(收购);
新联通:(联通+网通)(合并);
三、计算机网络组成
1、硬件
网卡(Netword Interface Card)/网络适配器
有全球唯的MIC地址:用12位16进制数来表示(前6位厂商,后6位流水号)
查看MIC地址:
- 控制面_—网络----更改适配器 — 网络— -状态— 详细信息:物理地址
- cmd----ipconfig /all
传输介质
网线(双绞线…):双线绞在一起,可以减少信号丢失,衰减
电缆:电视信号线
光缆:
无线电波
传输设备
中继器:放大信号 ;有线信号转无线
集线器(hub)(多接口的中继器):共享带宽
网桥:连接不同的网络,一次只能2个
交换机(多端口的网桥):分固定端口与不固定端口
猫(调制/解调器):数字信号转模拟信号(调制),模拟信号转数字信号(解调)
路由器(router)/网关设备: 链接不同速率协议的局域网、城域网;信号分发
2、软件
Linux与Windows相比,开源、免费、安全、操作简单
操作系统:
Windows / mac os / linux / …
Android / ios …
驱动程序:(网卡驱动:与网卡一起完成数据收发的程序)
通行协议:
应用软件:浏览器、即时通讯软件、…
四、网络拓扑结构(Computer Netword Topology )
指网络形状,组网过程中,网线和设备组成的几何形状
总线型(基本淘汰): 单一的通信线路,所有站点直接连接到总线上
- 优点:结构简单,布线容易,易扩展
- 缺点:总线故障,全部瘫痪
环形: 各个站点通过通信线路连接成一个闭合的环。
• 优点:是结构简单、传输延时确定。
• 缺点:是扩展、维护不便
• 应用:地铁、高速公路、发电、油厂、气厂、矿山、冶金
Eg. 1发给3,2先接到发现不是自己的继续传,等3接收后释放,其他才可以发送
网状: 两两相连的连接方式
- 优点:网络稳定,可靠性高
- 缺点:维护困难
- 应用:广域网广泛应用
星型:(常用) 各站点通过点到点的链路直接连接到转接结点上
- 优点:结构简单,易于管理
- 缺点:交换机/集线器故障,整个节点瘫痪
- 应用 :小型局域网,可以和总线型混合使用。
树形:(常用,星型升级版)
- 优点:易拓展
- 缺点:对根结点的依赖性太大,相邻或同层结点之间不能直接传递信息
- 应用:大型网络中广泛使用
五、计算机网络通信模型
1、计算机网络体系
分层:复杂问题分解,下层为上层服务
2、OSI(open system interconnection)模型:开放系统互联 模型
只有模型理论没有应用
OSI七层功能
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
应用层:处理网络应用,提供程序间通信,协议有HTTP、FTP、Telnet、SMAP/POP3
表示层:处理数据,格式化、转码、加密解密等
会话层:管理回话,记录 ,协议SSL
传输层:选择传输协议,建立链接,协议有TCP/UDP
网络层:寻址(IP信息),建立网络连接,协议有IP、RAP、RARP、ICMP、IGMP
数据链路层:确定MAC地址,数据成帧
- MAC(物理地址):用12位十六进制数表示,前6位厂商编号,后6位网卡流水号(cmd下ipconfig/all 命令查看)
物理层:传输数据,物理链接
数据链路层之前单位-包,数据链路层-帧
1帧=1500B,
IP地址
IPV4格式: 32位长的二进制数,一个字节8位,4个字节,一个字节用一个十进制数表示;
(分为:网络地址+主机地址)
- 网络地址:一个公司内(局域网)这个固定
- 主机地址:一个局域网内,唯一
- 子网掩码:确定IP地址中网络地址部分。
- eg: 255.255.255.0 表示ip地址的前三位是网络地址
IPV6: IP地址从32位(ipv4),增加到128位 ,可以有2^128个ip地址
- eg: 255.255.255.0 表示ip地址的前三位是网络地址
查看方式:cmd–ipconfig
IP地址分类
私有IP地址:不能出现在公网上,想上外网需要IP地址转换,
Eg. 局域网内用
A类一个:10.0.0.0~ 10.255.255.255
B类16个:172.16.0.0~172.31.255.255
C类256个:192.168.0.0~192.168.255.255
IP地址分配原则
- 只有A,B,C类可以设,DE类不能设
- 第一个数字不能是127: 127用来测试连接,127.0.0.1表示本地地址
(ping 127.0.0.1 测试机器上TCP/IP协议能否正常工作。) - 网段不能全为0,也不能全为255.(全为0:没有任何网络, 全为255:用作子网掩码)
- 主机位不能全为0,也不能全为255(全为0:网段地址, 全为255:用作广播)
- 同一网段中,网络地址相同,主机地址必须唯一
OSI模型 数据封装与解封装
总结
理想状态的参考模型,没有提供实现的方法;
分七层的好处:
为了使网络不同功能模块分担不同职责,减轻问题复杂程度,便于查找问题和纠错
在各层分别定义标准接口,使得具备相同的对等层的不同网络设备能实现相互操作
如果中间某一层有技术革新,只需要改动相应层,便于网络技术革新
分层,每层分别定义了不同标准,制定各个产品生产规范
eg.:硬件接口统一标,准利于行业发展
3、TCP/IP模型:
有两种:(四层应用最广泛)
五层:应用层(应用层、表示层、会话层)、传输层、网络成、数据链路层、物理层
四层:应用层(应用层、表示层、会话层)、传输层、网络层、网络接口层(数据链路层、物理层)
应用层:为各种网络应用程序进入TCP/IP通信环境提供必要的接口服务;
传输层:与OSI的传输层功能完全相同,两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)
网络层:定义了数据分组的格式和使用方法,只负责数据分组的投递,数据传输的可靠性由上层协议来实现
网络接口层:是TCP/IP协议的运行基础,提供必要的物理网络功能
六、计算机网络通信协议(了解即可)
通信协议三要素:语义、语法、时序(先后顺序)
TCP/IP模型的主要协议
应用层: FTP、HTTP、SMTP、 DNS
传输层: TCP、UDP
互联网层: IP、ICMP、 ARP、 RARP
HTTP协议(应用层)-超文本传输协议:
基于请求/响应【客户端/服务器】的无状态协议
端口:默认80
特点:
简单快速,灵活:允许传输任意类型的数据对象
无连接:每次连接就处理一个请求,处理完断开【无持续】
无状态:对于处理事务没有记忆能力:
例:
有状态 | 无状态 |
---|---|
A:你今天中午吃的啥? | A:你今天中午吃的啥? |
B:吃的大盘鸡。 | B:吃的大盘鸡。 |
A:味道怎么样呀? | A:味道怎么样呀? |
B:还不错,挺好吃的。 | B:???啊?啥?啥味道怎么样? |
网址解析
http://host[":"port][abs_path]
http:表示要通过HTTP协议来定位网络资源
host:表示合法的Internet主机域名或者IP地址
port:指定一个端口号,为空则使用缺省端口80
abs_path:指定请求资源的URI
例如:http://localhost:8001/zentaopms/www/index.php
响应状态
2od oK :客户端请求成功
400 Bad Request :客户端请求有语法错误,服务器不认识或者不理解
401 Unauthorized :请求未经授权,非法请求
403 Forbidden :服务器收到请求,但是拒绝提供服务
404 Not Found :请求资源不存在,eg:输入了错误的URL
500 Internal Server Error :服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable : 服务器当前不能处理客户端的请求,一段时间后可能恢复正常eg.服务器关机
HTTPS/SSL/TSL协议(应用层):
(http + ssl + stl)
https:( http+ssl/tsl 加密传输)一般认为工作在应用层,也有人说是传输层,是因为传输的是加密过的
SSL : Secure Sockets Layer安全套接层对http传输数据进行加密
TSL: Transport Layer Security传输层安全协议SSL的继任者,升级版,或者叫标准化版
其他应用层协议
FTP、SMTP/POP3、telnet(SSL替代了)
- FTP: File Transfer Protocal文件传输协议:
- 默认端口:20
- 两个模式:
·主动模式Active Mode: 也叫 Port模式,Standard模式∶服务器发起数据传输
·被动模式Passive Mode: 也叫 PASV模式,Passive模式︰服务器被动接收数据传输
- DNS: Domain Name System域名系统的缩写:·提供域名解析服务,把域名解析成IP
- 默认端口:53
- SMTP/POP3:邮件收发协议
- SMTP:发送邮件协议,默认端口是25
- POP3:接收邮件协议,默认端口110
- Telnet:远程终端控制协议。
- 默认端口:23
- 名文,不安全,已经被SSL替代了
TCP与UDP(传输层)
- TCP:传输控制协议,Transmission Control Protocol。
提供的是面向连接、可靠的数据流传输。当客户端和服务器彼此交换数据前,必须先在双方之间建立一个TCP连接,之后才能传输数据。TCP提供超时重发,丢弃重复数据,检验数据,流量控制等功能,保证数据能顺序地从一端传到另一端.
Tcp/IP模型的核心协议,传输层协议
面向连接的可靠的协议<传输之前先建立连接,完成后断开连接>
三次握手 :C---->S: 申请建立连接S---->C: 收到连接申请,确认客户端能否正确收到服务器返回信息C---->S: 确定能正确收到服务器返回信息,连接建立四次挥手:C---->S: 申请断开连接S---->C: 收到断开申请,需要等待S---->C: 允许断开C---->S: 确认断开
UDP
- 应用:视频传输,邮件收发
- 面向非连接,可能会丢包,速度快
总结:
小结TCP与UDP的区别:1.TCP是面向连接的服务,先建立连接再传输数据,之后再断开连接。UDP是无连接的服务,不需要事先建立连接,直接发送数据;2.Tcp保证数据的正确性,Udp可能丢包eg.视频直播选标清比高清就是少了数据包。3.Tcp传输速度慢,Udp速度快
- IP/ 协议(网络层)
IPv4地址规则:32位的二进制数,4个0~255组成
网络位+主机位
Ipv6:128位二进制数,
其他网络层协议
- ICMP: Internet Control Message Protocol 网络控制消息协议,用于诊断网络连通性。
- Ping命令就是ICMP协议的实际应用。
- ping [-t] [-a][-l] ip :
-t: 不间断连续ping,手动结束ctrl+c <不加-t,默认ping三次>
-a: 解析成ip地址eg. ping -a www.baidu.com
-: 指定包含字节数+用多少字节去ping默认是32字节。
七、计算机网络通信对象
计算机网络三要素:计算机网络、端口、协议
端口:
- 查看:cmd—Netstat -ano
- 端口号:0~65535(2^16-1)注意端口冲突,
lNTERNET的基本服务
- 服务∶下层为紧邻上层提供的功能调用,internet所能实现的几种基本功能. wwW服务
- 电子邮件服务
- 文件传输服务
- 远程登录服务·
- 电子公告牌服务
- 其他lnternet服务
www服务(http/https)
文件传输服务(ftp)
电子邮件(smtp/pop3)
远程控制(telnet/ssl)
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