计算机网络概论常涵盖了计算机网络的各个方面,包括网络基础、数据通信、网络组成、局域网与广域网、无线网络、网络协议、网络安全等。以下是对计算机网络概论的详细归纳:
一、计算机网络基础
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定义:计算机网络是互连的、自治的计算机的集合,它们通过通信设备和通信线路连接起来,实现资源共享和通信。
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功能:硬件资源共享(如云计算、云存储)、软件资源共享(如SaaS)、信息资源共享(如信息交换)。
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分类:
- 按分布范围:个域网(PAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)。
- 按拓扑结构:总线型、星型、环形、网状、树型、混合型等。
- 按传输介质:有线网络(双绞线、光纤、同轴电缆等)和无线网络(无线电、微波、红外等)。
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协议:协议是网络通信实体之间在数据交换过程中需要遵循的规则或约定,是计算机网络有序运行的重要保证。协议包括语法(定义实体之间交换信息的格式与结构)、语义(定义实体之间交换的信息中需要发送哪些控制信息,以及这些信息的具体含义和接收端的响应方式)和时序(定义实体之间交换信息的顺序和速度匹配方式)。
二、网络拓扑结构
网络拓扑结构描述了网络中设备的分布情况和连接状态,主要分为物理拓扑和逻辑拓扑两种。常见的网络拓扑结构包括:
- 总线型:所有设备共享一条通信线路,结构简单且易于扩展,但通信范围受限且容易产生冲突。
- 星型:所有设备通过单独的通信线路连接到中心节点,便于集中控制和维护,但中心节点的可靠性要求高。
- 环形:设备依次连接形成闭合环路,消除了对中心系统的依赖性,但某节点的故障容易引起全网瘫痪。
- 网状:节点之间通过多条通信线路连接,网络可靠性高但结构复杂且造价高。
- 混合型:结合多种拓扑结构的优点,满足较大网络的拓展需求。
三、网络协议与模型
- OSI参考模型:七层结构,从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都定义了特定的功能和协议,以实现不同系统之间的互操作性。
- TCP/IP参考模型:实用的网络模型,对OSI模型进行了简化,只包含了四层:应用层、传输层、网络层和网络接口层。TCP/IP协议族是实现该模型的主要协议集合。
四、网络应用与服务
- 网络应用体系结构:包括客户/服务器(C/S)结构、对等(P2P)结构和混合结构。C/S结构中,客户进程主动发起通信请求,服务进程提供服务。P2P结构中,每个对等端都同时具备客户和服务器的特征,可以直接通信。
- 域名系统(DNS) :将域名映射为IP地址的过程称为域名解析。域名服务器建立分布式数据库,存储网络中域名与IP地址的映射关系数据,并根据用户请求提供域名解析服务。
- 万维网(WWW) :基于HTTP协议的应用,客户端通过浏览器发起请求报文,web服务器进行响应并发送网页资源到客户端。
五、网络安全与管理
- 网络安全:涉及保护网络系统中的硬件、软件和数据免受恶意攻击、破坏或泄露的措施和技术。包括加密技术、防火墙、入侵检测系统等。
- 网络管理:对网络进行规划、设计、实施和维护的过程。包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理和计费管理等。
计算机网络概论是计算机网络领域的入门,包含着全面而系统的计算机网络知识和技术。通过学习可以了解计算机网络的基本原理、组成结构、协议模型以及网络应用和服务等方面的内容。