5. 網路基礎知識
5.1. 網路概述
5.1.1. 計算機網路的概念
1）計算機網路的發展
四個階段：
具有通訊功能的單機系統；
具有通訊功能的多機系統；
以共享資源為目的的計算機網路；
以區域網及網際網路為支撐環境的分布式計算機系統；
2）計算機網路的功能
計算機網路的功能：
資料通訊；
資源共享；
負載均衡；
高可靠性。
計算機網路的分層：
內層通訊子網：（物理層、資料鏈路層、網路層），解決資料傳輸和通訊控制問題。
外層資源子網：（會話層、表示層、應用層），進行資料處理，向網路使用者提供網路資源及網路服務（計算機、終端、印表機、繪圖機）。
5.1.2. 計算機網路的分類
資訊交換方式：電路交換網；分組交換網；綜合交換網。
網路拓撲結構：星形網；樹形網；環形網；匯流排網。
通訊介質：雙絞線網；同軸電纜網；光纖網；衛星網。
傳輸頻寬：基帶網；寬頻網。
使用範圍：公用網；專用網。
通訊傳播方式：廣播式；點到點式。
通訊距離：
廣域網wan：遠端網。覆蓋範圍廣、傳輸速率相對較低、以資料通訊為主要目的。特點：
分布範圍廣；
資料傳輸率低；
資料可靠性隨著傳輸介質的不同而不同；
常借用傳統的公共傳輸網實現；
拓撲結構較為複雜。
都會網路man：規模結語區域網和廣域網，一半覆蓋臨近的多個單位和城市，為接入網路的企業、記掛、公司、社會單位提供文字、聲音、影象的整合服務。
區域網lan：傳輸距離有限，傳輸速率較高，以共享網路資源為目的。特點：
分布範圍有限；
較高通訊頻寬；
資料傳輸可靠，誤位元速率低；
常採用同軸電纜或雙絞線，跨樓是使用光纖；
拓撲結構相對簡單；
網路的控制傾向於分布式；
常歸單一組織擁有和使用。
5.1.3. 網路的拓撲結構
指網路中通訊線路和節點的幾何排序。
廣域網：多用分布式、樹狀結構；
區域網：多用匯流排型、環形、星形、樹形結構。
1）匯流排結構
匯流排拓撲結構中只有一條雙向通道，便於進行廣播式傳送資訊；
屬於分布式控制，無須**處理器，結構簡單；
節點的增刪和位置的變動較為容易，變動中不影響網路的執行；
節點的介面常採用無源電路，系統可靠性高；
裝置少，**低，安裝使用方便；
電氣訊號通路多，對訊號的質量要求高。
2）星狀結構
使用**處理單元以放射狀連線到網中各個節點。
維護管理容易；
故障隔離和檢測容易；
網路延遲時間短；
各節點間通訊必須經過**單元轉換；
網路共享能力差；
**單元負荷重。
3）環狀結構
各節點通過中繼器連入網內，各中繼器間首尾相接。資訊單向沿環路逐點傳送。
資訊流動方向固定，兩節點間只有一條桐廬；
有旁路裝置；
資訊要序列通過多個節點，系統響應速度慢。
4）樹狀結構
是匯流排結構的擴充形式。
5）分布式結構
無嚴格的布點規定和形狀；各節點間有多條線路相連。
可靠性較高；
資源共享方便；
網路響應時間短；
節點的路由選擇和流量控制難度大；
管理軟體複雜；
硬體成本高。
5.2. iso/osi網路體系結構
是乙個定義異種計算機連線標準的框架結構。iso：國際標準化組織；osi：開放系統互聯參考模型。開放：任何遵守參考模型和有關標準的系統都能互連。
7層：前3層負責通訊功能（通訊子網），後3層屬於自願子網。
物理層：傳輸單位：位元，位；提供建立、維護、拆除物理鏈路所需的機械、電氣、功能、規程的特性；
資料鏈路層：傳輸單位：幀；負責相鄰節點間無差錯地傳送以幀為單位的資料，並進行流量控制；
網路層：傳輸單位：資料報；選擇合適的網間路由和交換節點，確保資料及時傳送；
傳輸層；傳輸單位：報文；
會話層：提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通訊的機制；
表示層：
應用層：
5.3. 網路互連硬體
5.3.1. 網路互連裝置
實現不同網路之間的協議轉換。
中繼器：物理層協議轉換，在電纜間**二進位制訊號；
網橋：物理層和資料鏈路層協議轉換；
路由器：網路層和以下各層協議轉換；
閘道器：最底層到傳輸層或以上各層的協議轉換；
交換機。
1）網路傳輸介質互連裝置
t型頭、收發器、rj-45、rs232介面、db-15介面、vb35同步介面、網路介面單元和數據機。
2）物理層互連裝置
中繼器：
實現區域網網段互連，用於擴充套件區域網網段長度。僅用於連線相同的區域網。
集線器：
可視為特殊的多路中繼器，具有訊號放大功能。
3）資料鏈路層互連裝置
網橋：用於連線兩個區域網網段，工作於資料鏈路層。
交換機：
4）網路層互連裝置
路由器：
連線多個邏輯上分開的網路（邏輯網路：單獨的網路或子網）。
5）應用層互連裝置
閘道器：連線不通型別而協議差別較大的網路。進行協議轉換、資料重新分組。
5.3.2 網路的傳輸介質
1）有線介質
雙絞線（通常的網線），通過集線器進行連線；
同軸電纜（電視的閉路天線）
光纖2）無線介質
微波紅外線和雷射
衛星通訊
5.3.3. 組建網路
區域網基本組成：伺服器、客戶端、網路裝置、通訊介質、網路軟體。
5.4 網路的協議和標準
5.4.1 網路的標準
5.4.2 區域網協議
1）lan模型
只定義了物理層和資料鏈路層，並把資料鏈路層分成了（介質訪問控制層mac、邏輯鏈路控制層llc）。
2）乙太網（ieee 802.3標準）
3）令牌環網（ieee 802.5）
4）fddi光纖分布式資料介面
5.4.3 廣域網協議
1）點對點協議ppp
2）數字使用者線xdsl
3）數字專線
4）幀中繼
5）非同步傳輸模式atm
6）x.25協議
5.4.4. tcp/ip協議簇
特性：路由選擇：
余明解析：
錯誤檢測與流量控制。
1）tcp/ip分層模型
a.應用層：對應iso/osi的應用層、表示層、會話層。檔案傳輸協議ftp、遠端登入協議telnet、電子郵件協議smtp、網路檔案服務協議nfs、網路管理協議snmp；
b.傳輸層：tcp、udp；
c.網際層：ip、icmp、arp、rarp；
d.網路介面層：實現物理層、資料鏈路層的功能。ethernet ieee 802.3、fddi、arcnet、ppp/slip。
2）網路介面層協議
3）網際層協議——ip
ip所提供的服務通常認為是無連線的和不可靠的。因此將差錯監測和流量控制等服務授權給了其他各層協議（tcp/ip高效的秘訣）。
無連線的傳輸：沒有確定目標系統在已做好接受資料準備之前就傳送資料。
面向連線的傳輸：如tcp，原系統與目的系統在應用層資料傳送之前需要進行三次握手。
不可靠的傳輸：目的系統不對成功接受的分組進行確認。
4）arp和rarp（位址解析協議，反位址解析協議）
網路中任何裝置（主機、路由器、交換機等）均有唯一的實體地址，該位址通過網絡卡給出。為了遮蔽底層協議及實體地址上的差異，ip協議使用了ip位址。
5）網際層協議————icmp（internet控制資訊協議）
專門用於傳送差錯報文的協議。（ping工具）
6）傳輸層協議——tcp（傳輸控制協議）
在ip提供的不可靠資料服務的基礎上，為應用程式提供了乙個可靠地、面向連線的、全雙工的資料傳輸服務。
如何實現可靠性：採用了重發的技術：
傳送發啟動乙個定時器，然後將資料報發出，當接收方收到了這個資訊就給傳送方乙個確認資訊，如果傳送方在定時器到點之前沒收到這個確認資訊，就和從新傳送這個資料報。
tcp在源主機想和目的主機之間建立和關閉連線操作時，均需要通過三次握手來確認建立和關閉是否成功：
a. 源主機傳送乙個syn（同步）標誌位為1的tcp資料報，表示希望與目標主機進行通訊，並傳送乙個同步序列號（如seq=200）進行同步。
c. 源主機以確認來相應目標主機的tcp包。這個確認中包括它想要接收的下乙個序列號（該幀可以含有傳送的資料）。至此連線建立完成。
7）傳輸層協議——udp（使用者資料報協議）
不可靠的、無連線的協議，可以保證應用程式程序間的通訊。
8）應用層協議
nfs網路檔案系統、telnet internet遠端登陸服務、smtp簡單郵件傳輸協議、dns網域名稱服務、snmp簡單網路管理協議、ftp等。
5.5 internet及應用
5.5.1 internet概述
5.5.2 internet位址
1）網域名稱
主機名.本地名.組名.最高層網域名稱
2）ip位址
ipv6:8個十六進製制數，中間加冒號。
3）nat技術（網路位址翻譯）
4）ipv6簡介
位址空間長達128位。ipv4能表示的ip位址數為2^32=40億。
採用分級位址模式、高效ip包首部、服務質量、主機位址自動配置、認證、加密等技術。
ipv6資料報有乙個40位元組的基本首部，其後允許0個或多個擴充套件首部，在後面是資料。
5.5.3 internet服務
1）網域名稱服務
由解析器和網域名稱伺服器組成。
2）遠端登入服務
3）電子郵件服務
5.6 網路安全
Linux網路程式設計基礎 01 網路基礎知識
internet 冷戰 的產物 1957年10月和11月，前蘇聯先後有兩顆 sputnik 衛星上天 1958年美國 艾森豪威爾向美國國會提出建立darpa defense advanced research project agency 即國防部高階研究計畫署，簡稱arpa 1968年6月darp...
網路基礎知識入門1 網路分層
按照我們較為常用的五層協議，網路由下向上分為物理層 資料鏈路層 網路層 運輸層和應用層。物理層 物理層主要定義了物理介質的機械 電氣 光電特性。簡單來說，物理層的實質就是規定 介質和訊號 介質就是比如網線 電纜 接線器的尺寸 形狀等物理定義，訊號即定義電纜的電壓範圍和電平表示何意的定義。只有物理層的...
學習筆記 基礎知識12 網路程式設計
1.網路程式設計 網路程式設計的本質是兩個裝置之間的資料交換，在計算機網路中，裝置主要指計算機。在網路程式設計中，傳送第一次請求的程式，被稱作客戶端 client 等待其他程式連線的程式被稱作伺服器 server 客戶端程式可以在需要的時候啟動，而伺服器為了能夠時刻相應連線，則需要一直啟動。網路模型...