计算机科学导论

Posted 2021-06-10 为了明天而奋斗

计算机网络

（1） 节点
一个“节点”其实就是一个网络端口。
“转节点”的作用是支持网络的连接，通过通信线路转接和传递信息，如交换机、网关、路由器、防火墙设备的各个网络端口等；
“访问节点”是信息交换的源点和目标点，通常是用户计算机上的网卡接口。
（2）结点
一个“结点”是指一台网络设备，因为它们通常连接了多个“节点”，所以称之为“结点”。
链路结点：交换机；
路由结点：路由器。
（3）链路
“链路”是两个节点间的线路。
物理链路：实际存在的通信线路，由设备网络端口和传输介质连接实现；
逻辑链路（或称数据链路）：指在逻辑上起作用的网络通路，由计算机网络体系结构中的数据链路层标准和协议来实现。
（4）通路
“通路”从发出信息的节点到接收信息的节点之间的一串节点和链路的组合。它与“链路”的区别主要在于一条“通路”中可能包括多条“链路”。

网络使硬件和软件的组合，把数据从一个地方发送到另一个地方。

硬件<->信号
软件<->指令

网络标准：

—性能： 传输时间、响应时间，依赖于用户数、传输介质类型、硬件的连接能力和软件的效率等因素。
—可靠性：包括发生故障的频率、从故障中恢复的时间、灾难时网络的健壮等
—安全：保护数据、防止非授权访问、损坏和修改。

物理层面的连接类型：

链路：从一个设备传输到另一个设备的通信通道。

— 点对点连接
— 多点连接

物理拓扑：网络在物理上的布置方式。

——网状型：每个设备都有专用的点对点链路与其他设备相连。
优点：比较健壮，单条链路坏了不会影响全局，
缺点：电缆数量和输入/输出口的数量。

——星型：每个设备有专用的点对点链路，与集线器的中央控制器相连。
主流，依赖单点，当集线器停机，则整个网络不工作。

——总线型：多点链路
总线影响整个网络。

——环型：只与两端设备相连，信号以一个方向传输到另一个设备，中间连接一个中继器。
优点：易安装和重构
缺点：环断裂使整个网络不可用，用双环和隔离断裂的开关解决。

网络分类：
——局域网（LAN）: 小区域，私有的，为个人计算机或工作站间的资源共享而设计的，共享软件、硬件或数据。

——广域网 (WAN)：全球范围，提供长距离的数据、图像、音频和视频信息的传输，大致国家、大洲或全球。

——城域网 (MAN)：小城市或城镇，介于LAN,WAN之间的网络。

互联网：LAN,WAN和路由器构成的互联网

因特网：上千万个互相连接的网络组成，使用因特网服务提供商（ISP）：具有一台或多台通过高速链路连接到因特网的服务器的组织。

协议：允许不同技术的局域网和广域网互相连接在一起，从一点向另一个传输信息TCP/IP。

TCP/IP协议是Internet最基本的协议（现在添加物理层）：

应用层的主要协议有Telnet、FTP、SMTP等，是用来接收来自传输层的数据或者按不同应用要求与方式将数据传输至传输层，允许用户访问网络，因特尔用户可以看到的层；

服务器：一直运行，客户端：需要时运行，是进程到进程的通信，应用层地址用统一资源定位符（URL），服务器的应用层地址是为了帮助客户找到服务器的实际地址，客户端拥有自己的域名服务器（DNS）。

传输层的主要协议有UDP、TCP，是使用者使用平台和计算机信息网内部数据结合的通道，可以实现数据传输与数据共享，负责消息传输的代理，涉及端口号/多路复用和解多路复用、拥塞控制、流量控制、差错控制；

网络层的主要协议有ICMP、IP、IGMP，主要负责网络中数据包的传送等，源主机到目的主机的发送；

网络访问层，也叫网路接口层或数据链路层，主要协议有ARP、RARP，主要功能是提供链路管理错误检测、对不同通信媒介有关信息细节问题进行有效处理等，负责数据帧的节点到节点的发送，地址写成十六进制：07:01:02:11:2C:5B，也称为物理地址。

IPv4: 32位IP地址标识，点分十进制记法，例如10.25.172.15，协议将源和目的IP地址加到从应用层传送来的数据，实际传输是由数据链路层和物理层完成。

IPv6:128位