网络交互、提速|青训营

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网络接入

网络接入协议简介

网络接入协议是指计算机网络中用于连接用户设备(如计算机、手机等)与网络的协议。它定义了用户设备如何与网络进行通信和访问网络资源的规则和约定。

常见的网络接入协议包括以下几种:

1. 以太网(Ethernet)

以太网是一种局域网技术,使用双绞线或光纤作为传输介质,采用CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)协议来解决多个设备同时发送数据时的冲突问题。

2. Wi-Fi

Wi-Fi是一种无线局域网技术,基于IEEE 802.11标准,使用无线信号传输数据。Wi-Fi接入协议定义了设备如何连接到无线网络、进行身份验证和加密等操作。

3. PPP(Point-to-Point Protocol)

PPP是一种用于串行链路的数据链路层协议,常用于拨号上网和宽带接入。PPP协议支持多种认证方式和网络层协议,如IP、IPX等。

4. DSL(Digital Subscriber Line)

DSL是一种通过电话线提供宽带接入的技术,常见的有ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)和VDSL(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line)等。

5. 3G/4G/5G

3G、4G和5G是移动通信技术,用于提供移动设备的无线接入。它们使用不同的无线接入协议和技术,如CDMA、LTE等。

6. ARP协议

ARP广播/应答:协议原理

免费ARP:主动广播告知MAC地址

ARP代理:虚拟网络/伪造MAC地址

7. IP协议

IPv4:互联网终端节点的唯一标识

IPv6:不仅仅是IP地址长度的增加

与IPv4相比,IPv6将地址长度从32位增加到了128位,可支持更多的地址需求。更有行业人士表示,地球上每平方米都有10的26次方的IPv6地址,因此,IP地址在可预见的未来都将不会耗尽。而且,IPv6地址的编码采用了类似于CIDR的分层分级结构,简化了路由,加快了路由速度。

8. NAT

NAT(Network Address Translator,网络地址转换)是用于在本地网络中使用私有地址,在连接互联网时转而使用全局 IP 地址的技术。NAT实际上是为解决IPv4地址短缺而开发的技术。

NAT上网:家用路由器

NAT出网:机房内网主机上外网

NAT原理:注意不仅仅是源地址变换,源端口/校验和/SEQ等都会变化

原理

网络接入的原理是通过物理介质(如电缆、光纤、无线信号等)将用户设备与网络设备(如交换机、路由器等)连接起来。用户设备通过网络接口(如网卡、无线网卡等)发送和接收数据,遵循相应的网络接入协议进行通信。网络设备负责转发数据包,将用户设备发送的数据传输到目标设备或网络资源,并将响应数据传输回用户设备。整个过程中,网络接入协议起到了规定通信规则和约定的作用,确保设备之间能够正常通信和访问网络资源。

网络传输

网络传输协议简介

网络传输协议是指在计算机网络中用于在不同设备之间传输数据的协议。它定义了数据传输的格式、顺序、错误检测和纠正等规则,确保数据能够可靠地传输。

以下是一些常见的网络传输协议:

1. TCP(Transmission Control Protocol)

TCP是一种面向连接的协议,提供可靠的数据传输。它将数据分割成小的数据包,并通过序列号和确认机制来保证数据的可靠性。TCP还具有拥塞控制和流量控制等功能,确保网络的稳定性和公平性。

2. UDP(User Datagram Protocol)

UDP是一种无连接的协议,提供不可靠的数据传输。它将数据分割成数据报,不进行确认和重传,适用于实时性要求较高的应用,如音视频传输和实时游戏。

3. IP(Internet Protocol)

IP是一种网络层协议,负责将数据包从源主机传输到目标主机。它使用IP地址来标识主机和路由器,并通过路由选择算法将数据包传输到目标主机。

4. ICMP(Internet Control Message Protocol)

ICMP是一种用于网络管理和错误报告的协议。它用于发送错误消息和探测网络设备的可达性,如ping命令就是使用ICMP来测试网络连通性。

5. FTP(File Transfer Protocol)

FTP是一种用于文件传输的协议,支持在客户端和服务器之间进行文件上传和下载操作。它使用TCP作为传输层协议,提供可靠的数据传输。

6.HTTP

HTTP比TCP好在哪里:方便

HTTP1.1的优化:长连接是重点

7.HTTPS

HTTPS的产生背景:加密/可靠/防劫持

SSL/TLS握手:非对称加密/对称加密

原理

网络传输的原理是将数据从源设备传输到目标设备。数据在传输过程中被分割成小的数据包,并通过网络传输协议进行封装和传输。源设备将数据包发送到网络中,经过路由器和交换机等网络设备的转发,最终到达目标设备。目标设备接收到数据包后,根据协议规定的顺序和校验机制进行解封和重组,最终将完整的数据交付给应用程序进行处理。

在传输过程中,网络传输协议负责处理数据包的分割、封装、传输、确认、重传和错误检测等操作,以确保数据的可靠性和完整性。同时,路由器和交换机等网络设备负责将数据包转发到正确的目标设备,确保数据能够正确地传输到目标设备。整个过程中,网络传输协议起到了关键的作用,保证了数据能够在网络中有效地传输。

网络提速

网络提速介绍

网络提速是指通过一系列优化措施和技术手段,提高网络连接的速度和性能,以实现更快的数据传输和更低的延迟。

以下是一些与网络提速相关的知识点:

1. 带宽优化

带宽是指网络连接的最大数据传输速率。通过增加带宽,可以提高网络传输的速度。常见的带宽优化方法包括升级网络设备、使用更高速的传输介质(如光纤)、增加网络链路等。

2. 延迟优化

延迟是指数据从发送端到接收端所需的时间。减少延迟可以提高网络的响应速度。常见的延迟优化方法包括使用更快的路由器和交换机、优化网络拓扑结构、使用更低延迟的传输介质等。

3. 缓存优化

缓存是指将常用的数据存储在临时存储器中,以减少对远程服务器的访问次数。通过合理使用缓存,可以减少数据传输的时间和带宽占用。常见的缓存优化方法包括使用CDN(内容分发网络)、浏览器缓存、代理服务器等。

4. 数据压缩

数据压缩是将数据进行压缩,减少数据传输的大小,从而提高传输速度。常见的数据压缩方法包括使用压缩算法(如Gzip)、使用图像和视频压缩等。

5. QoS(Quality of Service)优化

QoS是一种网络管理技术,用于优化网络资源的分配和使用,以提供更好的服务质量。通过合理配置QoS策略,可以优先保障关键应用的网络传输,提高网络性能。

6. 网络协议优化

优化网络协议可以减少数据传输的开销,提高传输效率。例如,使用更高效的传输协议(如HTTP/2替代HTTP/1.1)、优化TCP协议的拥塞控制算法等。

7. 网络安全优化

网络安全措施的合理配置可以减少网络攻击和恶意流量,提高网络的可用性和性能。例如,使用防火墙、入侵检测系统(IDS)和入侵防御系统(IPS)等。

心得

学习网络接入传输和提速是一个广阔而复杂的领域,首先,了解网络基础知识是非常重要的。了解网络拓扑结构、协议、路由和交换等基本概念,可以帮助我们更好地理解网络传输和提速的原理。

1.优化网络设置可以显著提高传输速度。确保路由器和网络设备处于最新的固件版本,并使用最新的网络协议(如Wi-Fi 6)。此外,合理配置网络参数,如MTU(最大传输单元)和QoS(服务质量),可以提高网络性能。

2.有线连接通常比无线连接更稳定和快速。如果可能的话,尽量使用以太网连接,而不是Wi-Fi连接。有线连接可以减少信号干扰和传输延迟,提高传输速度和稳定性。

3.合理规划和优化网络拓扑结构可以提高数据传输效率。使用交换机和路由器来划分不同的网络子网,减少广播和冲突,提高网络性能。此外,使用负载均衡和链路聚合等技术,可以将网络流量分散到多个路径上,提高传输速度和可靠性。

4.网络安全和优化:网络安全也是网络传输和提速的重要方面。确保你的网络设备和软件都是最新的,并采取适当的安全措施,如使用防火墙和加密技术,以保护网络免受恶意攻击和数据泄露。

总的来说,学习网络接入传输和提速需要不断学习和实践。通过深入了解网络原理、优化网络设置、使用合适的技术和工具,可以提高网络传输速度和性能,提升网络体验。