六 计算机网络

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网络概述和模型

计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物,它实现了远程通信、远程信息处理和资源共享。

计算机网络的功能:数据通信、资源共享、负载均衡、高可靠性。计算机网络按分布范围和拓扑结构划分如下图所示:

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总线型(利用率低、干扰大、价格低)、星型(交换机形成的局域网、中央单元负荷大)、环型(流动方向固定、效率低扩充难)、树型(总线型的扩充、分级结构)、分布式(任意节点连接、管理难成本高)。

一般来说,办公室局域网是星型拓扑结构,中间节点就是交换机,一旦交换机损坏,整个网络都瘫痪了,这就是星型结构。同理,由路由器连接起来的小型网络也是星型结构。

1.1 OSI/RM七层模型

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无线局域网WLAN技术标准:IEEE 802.11

广域网协议包括: PPp点对点协议、ISDN综合业务数字网、xDSL (DSL 数字用户线路的统称:HDSL、SDSL、MVL、ADSL)、DDN 数字专线、x.25、FR帧中继、ATM异步传输模式。

1.2 TCP/IP协议

网络协议三要素:语法、语义、时序。

TCP/IP 中有两个具有代表性的传输层协议,分别是 TCP 和 UDP。

  • TCP 三次握手,可靠

  • UDP ,不可靠协议。

  • 端口号 作用是寻址

1.3 网络层协议:

  • IP:网络层最重要的核心协议,在源地址和目的地址之间传送数据报,无连接、不可靠。

  • ICMP:因特网控制报文协议,用于在P主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。

  • ARP和 RARP:地址解析协议,ARP是将IP地址转换为物理地址,RARP是将物理地址转换为IP地址。

  • IGMP:网络组管理协议,允许因特网中的计算机参加多播,是计算机用做向相邻多目路由器报告多目组成员的协议,支持组播。

1.4 传输层协议:

  • TCP:整个 TCP/IP协议族中最重要的协议之一,在IP协议提供的不可靠数据数据基础上,采用了重发技术,为应用程序提供了一个可靠的、面向连接的、全双工的数据传输服务。一般用于传输数据量比较少,且对可靠性要求高的场合。

  • UDP:是一种不可靠、无连接的协议,有助于提高传输速率,一般用于传输数据量大,对可靠性要求不高,但要求速度快的场合。

1.5 应用层协议:

基于TCP的FTP、HTTP等都是可靠传输。基于UDP的 DHCP、DNS等都是不可靠传输。

  • FTP:可靠的文件传输协议,用于因特网上的控制文件的双向传输。

  • HTTP:超文本传输协议,用于从 wWw服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。使用SSL加密后的安全网页协议为HTTPS。

  • SMTP和 POP3:简单邮件传输协议,是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则,邮件报文采用ASCI格式表示。

  • Telnet:远程连接协议,是因特网远程登录服务的标准协议和主要方式。TFTP:不可靠的、开销不大的小文件传输协议。

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IP 地址

主机位:全О是本地网络地址,全1是广播地址,其他是主机地址。

地址的表示
机器中存放的IP地址是32位的二进制代码,每隔8位插入一个空格,可提高可读性,为了便于理解和设置,一般会采用点分十进制方法来表示:将32位二进制代码每8位二进制转换成十进制,就变成了4个十进制数,而后在每个十进制数间隔中插入.,如下所示,最终为128.11.3.31:

因为每个十进制数都是由8个二进制数转换而来,因此每个十进制数的取值范围为0-255(掌握二进制转十进制的快速计算方法,牢记2的幂指数值,实现快速转换)。

分类IP地址
IP地址分四段,每段八位,共32位二进制数组成。

在逻辑上,这32位IlP地址分为网络号和主机号,依据网络号位数的不同,可以将IP地址分为以下几类:

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