计算机网络概述

1. 计算机网络概述：

1.1 计算机网络在信息时代中的作用

数字化：就是把信息转化为0101的二进制，电脑报存读取，的过程为数字化，如：照片存入电脑进行数字化处理。网络化： 电信网络：电信运营商各个城市铺设光纤等等，用于电话，传真，之类使用的网络。计算机网络：1.连通性：彼此连通，交换信息。如:qq上聊天和文件的传输。2.共享：信息共享。软硬件共享，如：信息共享：淘宝上出售的商品。软件共享，通过连接服务器使用上面的软件。硬件共享,通过网络连接打印机并使用。 因特网：其他网络：如：政务网，军网 有线电视网络：单向或者双向的通过电视观看，点播节目。 信息化：人与人之间通过手机或者QQ之类东西，进行信息的交互，比如：淘宝上卖家和买家的聊天，进行的信息交互。

1.2 互联网概述

网络：计算机和网络设备都称为结点，网线称为链路一般不超过100m，这样有结点和链路组成的为网络（Network),如：学校机房，由几十台计算机和交换机组成的一个网络。互联网：由路由器连接多个网络组成的。因特网（Internet):全球最大的互联网。Internet发展的三个阶段： 从单个bai网络APPANET向互联网发展，duTCP/IP协议的初步成型；1969年使用于美国政府部门第二阶段：建成三级结构的Internet，分为主干网、地区网和校园网；并且美国政府Internet网的主干网转交由私人公司运行。第三个阶段：形成多层次ISP结构的Internet，ISP首次出现。从1993年开始，由美国政府资助的NSFNET逐渐被若干个商用的因特网主干网替代。出现了因特网服务提供者，简称ISP（Internet Service Provider）。 多层次ISP结构的互联网

1.3 Internet的组成：

边缘部分 主机之间的通讯方式： 客服服务器方式(Client/Server方式-C/S)：比如：有主机A和主机B，在A上运行程序的客服端，在B上运行程序的服务器端，所以A向B发起请求，B向A提供服务，客服是服务请求方，服务器是服务提供方。客服程序： 1.被客服调用后运行，在通信时向服务器发起通信（请求服务），客服程序必须知道服务器程序的地址 2.不需要特殊的硬件和复杂的操作系统服务器程序 1.专门用来提供服务的一种程序，可以同时处理多个远程或本地客服的请求 2系统启动后，会一直的运行程序，被动的接收 客服的通信请求，因此服务器不需要知道客服的地址对等连接方式（P2P): 1.P2P下载：比如有多台主机都运行了P2P程序，因此都可以进行对等的通信，因此F也可以在E下载文件，也可以在C下载，这样即是客服端也是服务器端，对等连接的方式可以支持大量的对等用户同时工作，下载的人数越多，速度越快。 核心部分 电路交换 如电话之间的通信，呼叫方会和被呼叫方通过交换机建立一条专用的通信连接，在双方通信期间不会被其他用户所占用，直到通信挂断，交换机释放通信连接。这种必须经过“建立通信（建立并占用通信资源）”-“通话（一直占用通信资源）”-“释放连接（归还通信资源）”这个三个步骤称为电路交换，如果通信较远的话，将经过多个交换机进行通信连接的搭建，电路交换适合于数据量很大的实时性传输。 使用场景：视屏通话，语音通话等等实时场景 分组交换 分组交换适用于网络上的数据的传输，如主机1传输一个word文档到主机H5，把文档分为了4组，并在每一组标明发送的地址，然后通过路由器存储，然后找到合适的线路进行传输，传输到H5组成一个完整的文档。传输期间的传输线路可以不同，不会像电路传输一样建立专线，分组传输的线路有复用性，但是会产生延迟，因为如果H1和H3的传输线路都要经过路由器A传到路由器B,都是由一个端口传出，可能会排队，所以有延迟。 分组交换的好处：高效，灵活，迅速，可靠 缺点：时延，开销报文交换 报文交换，不进行分组，而是整个的传输其余的与分组交换相同。相比于分组交换传输的时间较长，不是很灵活总结：若要连续传送大量的数据，且其传送时间远大于连接建立时间，则电路交换的传输速率较快。报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率。由于一个分组的长度往往远小于整个报文的长度，因此分组交换比报文交换的时延小，同时也具有更好的灵活性。

1.4计算机网络的类别

计算机网络最简单的定义：一些互相连接的，自治的计算机的合集作用范围： 局域网：局域网一般用微型计算机或工作站通过高速通信线路相连(速率一般在10Mbit/s以上），范围在1km以内,一般就是就一个学校里链接的网络或者工厂里链接的网络就是局域网。广域网：广域网的作用范围一般为几十公里到几千公里如：北京和石家庄链接的网络距离，广域网是互联网的核心部分。城域网：作用范围一般就是5-50公里，一般就是一个城市的网络，可以为一个企业或者多个企业所拥有，但也是一个公用设施，可以用来将多个局域网互接。个人区域网：作用范围：很小10m左右，如一个工作室用的无线网络。新的标准： 局域网：不在局限于网络互连的距离，使用局域网的技术ADSL的网络技术的网络都为局域网，局域网自己购买设备自己维护，根据设备固定带宽，距离在100M左右广域网：花钱买服务，运营商负责维护，带宽自己花钱购买。 使用者划分： 公共网络：Internet专用网络：政府网络 拓扑结构划分： 线型环形星型树型网状 交换方式划分： 电路交换报文交换分组交换 工作方式 资源子网通信子网接入网

1.6计算机网络的性能

速率：速率是指连接计算机主机在数字信道上传送的数据位数的速率，也称为比特率和数据率，单位为：b/s,k/s,Mb/s,Gb/s ,如：用电脑看电影时的速率为2M/s，同时下载文件的速率为4M/s，那么速率不是它们的综合，而分别是2M,4M

带宽：是数据信道上传送的最高数据率。

吞吐量：即在单位时间内通过某个网络的数据量，如：计算机在下载文件时速率为4M，同时看电影的速率为2M，那么现在的吞吐量为6M

时延：

发送延迟：发送延迟=数据块长度（比特）/信道带宽（比特/s）传播延迟：传播延迟=信道长度（米）/信号在信道上的传输速率（m/s）处理延迟：数据传输到结点时，处理数据的时间为处理延迟排队延迟：数据传输到结点时，数据排队等待的时间为排队延迟 这44ms就是平均的时延

利用率：

信道利用率：是指某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道利用率为0网络利用率：是指全网络的信道利用率的加权平均值。利用率越高时延越高。

计算机网络的非性能特征：

1.费用：网络的速率越高，价格越高。2.质量：网络的质量取决于网络中所有构件的质量，以及这些构件是如何组建网络的，网络的质量影响很多方面，如：网络的可靠性，简易型，及一些性能，高质量的网络往往价格也高。3.标准化：国际标准，专用的网络标准。最好采用国际标准，这样更容易升级换代和维修，也更容易得到技术上的支持4.可靠性：可靠性和网络的性能及质量有很大的关系，高速网络的可靠性不一定很差，但高速网络要可靠的运行，则往往更加困难，同时所需的费用也会较高。5.可扩展性和可升级性：网络构建时就应该考虑网络的扩展及升级，网络的性能越高，扩展的费用也就越高，难度也就越高。6.易于管理和维护：网络如果没有很好的管理及维护，就很难达到和保持所设计的性能。

1.7计算机体系结构

1.7.1计算机体系机构的形成

OSI 7层 应用层：能够产生流量能够和用户交互的应用程序表示层：加密 压缩 开发人员会话层：服务和客服端建立会话，查木马 cmd：netstat -nb传输层：可靠传输建立会话，不可靠传输流量控制网络层：IP地址编译 选择最佳的路径数据链路层：输入如何封装，添加物理层地址 MAC物理层：电压，接口标准网络排查：可以从底层到高层的开始排查。网络安全与OSI参考模型： 物理层安全：通过同一个局域网，可以共享，我的电脑设置了共享选项的电脑，或者远程桌面数据链路层安全：ADSL 无线AP密码网络层安全：比如企业的因为防止文件泄密，所以可以在连接网络的节点（路由器）来设置禁止连接互联网。应用层安全：SQL注入漏洞，上传漏洞