第一章计算机网络概述

Posted 2020-12-17 heathhou

1. 基本概念

1. 局域网
   • 覆盖范围小
   • 自己花钱买设备
   • 带宽固定
   • 自己维护
   • 100米
   • 带宽:10M 100M 1000M
2. 广域网
   • 距离比较远
   • 花钱买服务
   • 花钱买带宽
3. Internet
   • ISP ：电信运营商internet service producer
   • 自己的机房
   • 对网民提供访问Internet连接
4. 局域网与广域网新的理解
   • 不单单从网络覆盖范围区分局域网和广域网
   • 应用了广域网技术
   • 应用了局域网技术
5. 交换机
   • 把电脑连接起来，构成局域网
6. 路由器
   • 把网络和网络连接起来
   • 作用：在不同的网段转发数据
7. 网络，互联网，因特网
   • 网络：许多计算机连接在一起
   • 互联网：internet 许多网络连接在一起
   • 因特网：Internet 全球最大的一个互联网

2、浏览器是如何访问到网页的

2.1 相关概念

1. IP地址：
   • 网络地址
   • 主机地址
   • 通过子网掩码来区分网络地址与主机地址
   • IP地址决定了数据包最终要到那里去。
2. MAC地址
   • 又叫做物理地址、硬件地址或链路地址,由网络设备制造商生产时写在硬件内部，全球唯一。
   • 也称为局域网地址。
   • 作用：要想到达目标IP地址，下一跳应该到跳哪里。
3. DNS:域名解析。将域名解析成对应的IP地址。
4. 数据包：数据 + 原IP地址 + 目标IP地址
5. 数据帧：数据包 + 原MAC地址 + 目标MAC地址（MAC地址在传播过程中一直在变化）
6. 网关：计算机访问网页是传送数据包出口的地址。 网关（gateway）是一个网络连接到另一个网络的“关口”，网关地址实质上是一个网络通向其他网络的IP地址，主要用于不同网络间数据传输。网关在网段内的可用ip中选一个，一般选择是第一个或最后一个。

2.2 数据的请求

1. 首先将请求的域名通过DNS进行解析，解析成目标IP地址。
2. 根据数据包中的原IP地址和目标IP地址，好知道目标在哪里。
3. 根据数据帧中的目标IP地址，确定下一跳应该到跳哪里，然后进行更改原MAC地址和目标MAC地址。

2.3 数据的返回

1. 将网页进行分割处理，并编号。
2. 本地地址与网页地址都有缓冲区。
3. 本地的地址接收到一个数据包后，给网页地址发送信息，提醒网页地址再发送一个数据包。
4. 将本地的缓存区中的数据包进行拼凑成一个网页。

3. OSI参考模型

1. 应用层：所有能产生网络流量的程序

2. 表示层：

   • 在传输之前是否进行加密 或 压缩处理。
   • 表示形式：是使用二进制 还是 ASCII ，使用何种编码方式等等。

3. 会话层：

   • 负责维护两个会话主机之间连接的建立、管理和终止
   • 例如：同时打开两个网页，确定目标网页应该把数据传送给本地的哪一个网页。
   • 再例如：看视频的时候进行快进快退操作。
   • 以及数据的交换，netstat -n，查看木马，

   

4. 传输层：

   • 将网页进行分段
   • 可靠传输，例如：流量控制 （分段）
   • 不可靠传输 ：一个数据包就能解决问题的时候。
   • 能够实现发送端和接收端的丢包重传，流量控制。

5. 网络层：

   • 负责选择最佳路径，规划IP地址。

6. 数据链路层：

   • 帧的开始和结束
   • 透明传输
   • 差错校验

7. 物理层：

   • 定义接口标准，电器标准 。
   • 如何在物理链路层上传输更快的速度。

4. OSI参考模型对网络排错指导

1. 物理层故障：查看连接状态，查看发送和接受的数据包
2. 数据链路层故障：
   • MAC地址冲突
   • ADSL欠费
   • 网速没办法协商一致
   • 计算机连接到错误的VLAN
3. 网络层故障：
   • 规划地址错误
   • 选择路径
   • 配置了错误的IP地址 ，子网掩码
   • 配置错误的网关
   • 路由器没有到达目标网络的路由
4. 应用层故障：应用程序配置错误

5. OSI参考模型和网络安全

1. 物理层安全
2. 数据链路层安全
   • ADSL
   • 账号密码
   • VLAN
   • 交换机端口绑定MAC地址
3. 网络层安全：在路由器上使用ACL控制数据包流量
4. 应用层安全：开发的应用程序没有漏洞

6. OSI参考模型和TCP_IP协议

1. OSI参考模型和TCP_IP协议示意图

2. 数据封装
   • 封装过程
     
     
   • 解封装
     
   • 通信
     

7. 计算机网络的性能

7.1 速率

1. 连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率，也称为data rate或bit rate。

2. 单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s.

3. 数字信道：发送端与接收端传送数据的路径。

4. 这里的速率是指在一个数字信道上每秒钟传送数据位数的速率。

   

7.2 带宽

1. 数据通信领域中，数字信道所能传送的最高数据率
2. 单位是 b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s.

7.3 吞吐量

1. 即在单位时间内通过某个网络的数据量;
2. 单位b/s, Mb/s, 等.

7.4 时延

1. 发送时延:
   
2. 传播时延：

3. 处理时延
4. 排队时延

7.5 时延带宽积

7.6 往返时间

1. RTT(Round-Trip Time)
2. 从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方确认

7.7 利用率