计算机网络基础 | 青训营笔记

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计算机网络概论

一、从“蟹堡王”简易了解通信网络

蟹老板的需求蟹老板的需求

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如何实现?如何实现?

通过建立通信网络实现信息传递

在蟹堡王的通信网络中,使全国各分店与比奇堡蟹堡王能够完成高效的信息互递,以及在外卖订购时,能够及时接收多方信息。

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蟹堡王开设分店和开通外卖服务的实现,与计算机网络的基本组成类似,即需要服务端、客户端、路由器以及网络协议来共同完成。

二、计算机网络基础

1、网络组成部分

  • 主机:服务端、客户端
  • 路由器
  • 网络协议

主机:能够提供各种网络服务并与其他主机进行通讯

路由器:能够将数据在两个网络之间进行传递,通过IP地址,将数据从源主机发送到目标主机,起到连接传输的作用

网络协议:计算机网络通讯中必须遵守的规则和约定。有HTTP协议、FTP协议等。其中TCP/IP协议是互联网常用的协议。

2、网络结构

蟹堡王的示例蟹堡王的示例

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本地网络

计算机的本地网络是指一组计算机设备和其他设备(如打印机、路由器等)通过物理连接或无形连接而形成的网络。

计算机本地网路通常在一个较小的范围内,如果要在这个范围内进行资源共享、交流合作,则要建立一个网络。如WIFI网络

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如图所示,WIFI网络通过路由器使不同设备在同一空间范围内连接起来,实现了一个基本的本地网络。

本地网络节点

本地网络节点指在一个局域网内,连接到同一路由器或交换机的设备。如上图所示的各设备。

在计算机网络中,每个节点都有一个标识符,MAC地址,这个地址是唯一的。在两台计算机通信时,使用MAC地址来确定彼此物理位置。

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本地网络的网络

本地网络的网络指在一个局域网内相互连接的设备和网络结构。通常由路由器、交换机和其他网络设备组成。

本地网络的网络可以大范围延伸为全国通信网络

全国通信网络连接了整个国家范围内的设备和网络。本地网络与全国通信网络相互独立也相互关联,全国通信网络涵盖了几乎所有的本地网络,为本地网络之间提供互联互通,即为本地网络的网络。

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区域网络、城域网和广域网

区域网络(LAN)指用于连接设备和计算机的局域网,它通常在相对较小的地理范围内进行数据传输。

城域网(MAN)是一种介于局域网与广域网之间的计算机 网络,可以在城市或较大地理范围内连接不同局域网。

广域网(WAN)是一 种跨越较大地理范围的计算机网络,能够连接不同城市、国家等国际地区的计算机和设备。

三者之间的主要区别:范围

电路交换和分组交换

电路交换是一种建立专用连接进行通信的方式,适合稳定的数据传输,如电话通话。

分组交换将传输数据分成小块,通过网络中的节点逐一发送到目标地址。适合传输离散的数据,如文件传输、网页浏览等。是现代计算机网络主要采用的数据传输方式。

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3、网络分层

网络分层是一种网络设计原则,它将不同的网络功能划分为几个层次,每个层次都有其独特的任务和职责。常用的网络分层体系结构有OSI(开放系统互联)参考模型和TCP/IP(互联网协议)。

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OSI模型

OSI是一种理论上的网络通信架构,它将网络通信分为七个层次,每个层次有特定的功能和协议。

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TCP/IP

TCP/IP是一组网络通信协议,用于在计算机网络中实现数据传输和通信。TCP/IP协议族包括多个层次,其中IP协议负责地址分配和数据路由,而TCP协议负责确保数据的可靠传输。

OSI和TCP/IP的比对

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4、协议

协议是计算机与计算机之间事先达成的一种“约定”,这种“约定”让不同厂商,不同CPU以及不同操作系统组成的计算机之间,只要遵循这种协议就可以进行通信。

由于计算机对语言精确性和严谨性的要求很高,为保证数据的正确传输,因此协议的统一是十分必要的。

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标头和载荷

在网络通信中,协议的标头载荷都是非常重要的部分。标头能够帮助接收方确认数据的来源和完整性,而载荷则包含了实际需要传输的数据。这些信息的正确传输对于网络通信的成功非常关键。

以快递单为例,理解标头和载荷

image.png 标头中包含了诸如源地址、目的地址、序列号、校验等信息,用于确保数据能够正确地传输到接收方。

88c5fe40b5c30db35f509e63878afbf.png 载荷是除了标头以外的数据部分。可以是各种不同类型的数据,例如文本、图像、音频、视频等。

三、笔记参考