数据通信与网络基础:探索互联网的奥秘

发表时间: 2021-04-26 21:45

网络体系结构(网络拓扑图、OS/RM、、基本网络协议)

传输介质、传输技术、传输方法、传输控制

常用的网络设备和各类通讯内设备,网络设备:路由器、交换机等

Client/Server结构,Browser/Server结构

LAN拓扑,存取控制,KAN的组网,LAN间链接,LAN-WAN链接

因特网基础知识及应用

网络软件、网络管理、网络性能分析


网络相关基础概念

OSI模型

TCP/IP协议族

IP地址的划分及子网划分

常见网络应用


1、网络相关基础概念

网络的功能有四个

数据通信:是计算机网络的主要功能,计算机系统之间传输各种信息,数据交换

数据共享:使用互联网将软硬件链接起来达到数据互通,资源共享,如将某些软件放在服务器上供用户使用

负载均衡:协同式的工作,多台设备同时完成一项工作,达到完成一个工作的效率,每一台客户机都作为分布式处理的节点,都有提供信息和下载信息,达到下载用户越多速度越快。

高可靠性:一台计算机除了故障,由网络上的另一台计算机来接受它的任务,是任务继续执行不至于停止。


网络的分类:局域网距离有限,速度很快,近距离传输;城域网;广域网覆盖范围广(万维网 也就是现在使用的互联网);


2、网络拓扑结构

总线型结构:

优点:扩充性能好,可靠性高,廉价,安装方便

缺点:负载重时,线路的利用率较低,线路利用率低影响性能

星型结构:

优点:维护方便,网络延迟时间短

缺点:线路利用率比较低,中央单元负荷比较重

环型结构:

优点:路径控制简单,可靠性高

缺点:扩充性差,传输效率低,响应速度慢

树型结构和总线型结构特性一样

网状结构(分布式结构):

优点:可靠性高,资源共享比较方便,相应速度快

缺点:硬件成本高,管理复杂


3、OSI模型

OSI将网络分为七个层次:每一层都为上一层服务

应用层

表示层

会话层

传输层:根据通信子网的特性,最佳的利用网络资源,以可靠和经济的方式为两端的系统的会话层提供一条运输链接,透明传输运输的报文

网络层:传输的数据包,进行路由选择的一个层级,

数据链路层:负责两个线路节点无差错、以帧为单位进行数据传输

物理层:一种规范,规定通讯双方的约定,传输信息单位是bit


通信子网:网络层、数据链路层、物理层(物理线路,集线器、交换机、网桥)

资源子网:应用层、表示层、会话层(服务器,终端,打印机)


二级交换机工作在链路层、链接多个不同的网络

三级交换机具有对ip地址的识别功能

多层交换机带协议转换的交换机


一个设备A应用层传输数据到另一个设备B应用层:数据到应用层包装 -> 到A的表示层 -> A会话层每层都加一个头一直到A物理层传输 -> B的物理层 -> 每层都去头一直到应用层


4、TCP/IP协议族

TCP/IP分层模型

进程/应用层(会话层、表示层、应用层):用户调用应用层的API使用网络协议

主机层(传输层 TCP、UDP):系统的管理,可靠的传输服务

网络互联层(网络层 IP):端对端之间的通信

网络接口层(数据链路层、物理层):将数据封装到数据包,添加ip数据包的头部,收到数据包先检验正确性,去除报头,取出数据,控制报文

需要掌握的常用协议

常用端口基础常识


常用的端口基础常识

公共服务保留端口:从0到1023

注册端口:从1024到49151

动态和私有端口:从49152到65535

FTP默认端口20,默认控制端口21,HTTP默认端口80


5、IP地址的分类和子网划分

Ip地址由4段二进制码拼接而成,每段为8位,长度为32位二进制数,占用4个字节,这是ipv4;最高位为0~31,可分为5类

A类:最高位为0,1~7为网络号,8~31为主机号(可容纳2的24次方-2个主机),主机号全0网络号,全1的为广播地址,这两个不能用

B类:前两位为1、0,2~15为网络号,16~31为主机号(可容纳2的16次方-2台主机)

C类:前三位为1、1、0,3~23位为网络号,24~31为主机号

D类:前四位1、1、1、0,组播地址

E类:前四位为1、1、1、1,保存以后用的,暂无用处

子网掩码和IP地址长度一致,为了区分ip地址中的网络号和主机号

如:ip地址:202.197.119.110,二进制:
11001010.11000101.01110111.01101110

子网掩码:255.255.255.0,二进制:
11111111.11111111.11111111.00000000

将ip地址按与运算得到网络号:
11001010.11000101.01110111.00000000

将子网掩码按位取反与ip地址与运算得主机号:
00000000.00000000.00000000.01101110

如果网络号相同,则是同一个网络中的ip