计算机网络概论笔记

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网络协议分层

网络组成部分

  1. 主机:客户端和服务端
  2. 路由器
  3. 网络协议

网络结构

  • 本地网络(小区网络,LAN) 在一个相对较小的地理范围内(家庭,学校等)的计算机和其他设备通过网络媒介相互链接的系统。主要目的实现设备之间的资源共享、数据传输和通信。

    典型特点:

    1. 范围有限
    2. 高速传输
    3. 私有所有
    4. 设备多样
    5. 通信协议

    优点:

    1. 更好的便捷地共享资源
    2. 降低通信成本
    3. 提高工作效率和便于设备之间的协作
  • 本地网络节点 是指本地网络中的一个设备。每个节点在网络中都有一个唯一的地址,成为IP地址。IP地址用于在网络中识别和定位特定的设备。数据传输过程中,这些地址会帮助网络设备将信息发送到正确的目的地。 节点之间可以通过有线或无线连接相互通信。

    1. 有线连接时,传输速度较快且稳定
    2. 无线连接无需网线,更加便捷,但是会受到环境影响,导致传输速度波动,不稳定。
  • 全国通信网络 在大型的组织或企业环境中,通常会使用子网划分对本地网络进行划分。子网划分可以将一个大的网络划分为多个较小的子网络,来实现更好的网络管理,降低网络的阻塞,提高安全性。

  • 城域网、区域网和广域网

    1. 城域网(CAN):覆盖一个学校或者小区的计算机网络。它介于本地网络和区域网络之间。城域网通常由多个相互连接的局域网组成。可以使用有线和无线来连接。
    2. 区域网(MAN):覆盖一个城市或者城市群,比本地网络(LAN)范围更大,但是比广域网(WAN)小。它连接同一个城市内的多个办公企业大楼、大学校园或者政府机构。他可以提供较高的数据传输速率。
    3. 广域网(WAN):覆盖一个很大的地理区域,如国家、地区或者全球。广域网通过远程通信链路和中继设备连接多个本地网络、区域网和城域网。广域网的数据传输速率通常较低,因为需要跨越更大的距离并设计更多的中继设备。

电路交换和分组交换

  1. 电路交换在最早用于电话系统,用于语音通信。在电路交换中,通信双方之间建立一条固定的、专用的物理路径。在通话期间,这路径会一直被保留,直到通话结束。

    电路交换的特点和缺点:

    • 具有连续性
    • 低效
    • 通话之前分配物理路径时所需的时间较长
  2. 分组交换是现代计算机网络中使用的主要技术。在分组交换中,数据被切分成多个数据包,每个数据包独立传输。

    分组交换的优点:

    • 高效
    • 具有较强的抗干扰能力和容错性
    • 适用于复杂的计算机网络应用

在大多数场景中,分组交换是更优选择。

网络分层

  • 在实际应用中,网络分为五层(实际为七层)。OSI模型描述网络协议的分层架构。

    1. 物理层和数据链路层

    2. 网络层

    3. 传输层

    4. 应用层