第一章 概述

1.1 网络在现代的作用

      21世纪三化：数字化（声音信号数字化处理，为了电脑处理和传输）、网络化、信息化

      三网：电信网络（电话）、有线电视网络（同轴电缆、从有线电视公司到用户）、计算机网络（因特                 网、其他网络）

1.2 计算机网络的重要功能

      连通性：彼此联通、交换信息     ·远程桌面客户端：mstsc（Microsoft terminal services client）

 Win10、win7是单用户操作系统，只允许一个用户同时操作。Server是多用户操作系统，可以多人同时登陆

·                                                                    \\ip地址（或者计算机名）来远程访问计算机

      共享性：信息共享、软硬件共享

1.3 因特网概述

 （1）网络：用交换机或集线器连接计算机就构成了一个网络。同一个网络上的计算机，在同一个网段。

（2）互联网络：通过集线器或交换机连接的多个网络（多个网络连接起来就是一个互联网络）

         （3）路由器：在不同网段之间交换数据（转发数据包），

 （4）世界上最大的网络：Internet

 （5）计算机历史：（5.1）ARPANET向互联网发展（TCP/IP协议）（20世纪60-80年代）

     （5.2）三层结构的因特网（骨干网、园区网、地区网）（20世纪80年代中                    期-90年代初）

                             （5.3）多层次的ISP（Internet服务提供商）

 （6）双线接入：一个机房接入两个运营商的网络

1.4 因特网的组成

 （1）通信的计算机（边缘）

               计算机通讯的方式：

               客户机/服务器（c/s）

               对等方式：BT、P2P（从不同的计算机获取数据，上传下载的过程是对等的）

 （2）网络（核心部分）

           核心部分：

               电路方式：在通信之前建立连接，带宽有保证，通信结束释放连接

                         （适用于语音、视频、实时通信）

                        过程：建立连接（申请占用通信资源）、通话（一直占用资源）、释放连接（释放通信资源）

               报文交换：要传输的数据当作一个整体一起发送（需要有地址）

               分组 交换：把要传输的数据分段发送（每个分组都需要地址）

                         优点：高效、灵活、迅速、可靠

                         缺点：有时延（存储转发）

                      互联网使用分组交换的方式

           通讯时间：

                  电路交换：建立连接+数据传输+连接释放

                  报文交换：数据传输时间+存储转发时间

                  分组交换：

1.5 计算机网络类型

  作用范围：

广域网（WAN）（Wide Area Network）租用电信线路，花钱买带宽（互联网运营商布设）

      城域网（MAN）

      局域网（LAN）（Local Area Network）范围为几公里，花钱买设备，自己维护，带宽固定

      个人局域网（PAN ）

                双绞线的传输距离为100m

  使用者：

            公用网

            专用网

  拓扑结构：总线型、环型、星型（交换机联网）、树型、网状

  工作方式：资源子网（给他人提供服务的服务器）、通讯子网（网络设备）、接入网（请求网络资源的计算机）

1.6 计算机网络性能

 （1）速率：每秒钟传输的比特数量（bit/s）（KB/S）8bit=1B

 （2）吞吐量：单位时间内通过的数据量（包括全部上传和下载的流量）

         单工、半双工、全双工(吞吐量为标称的二倍)

 （3）带宽：网卡每秒最大比特值 b/s，kb/s,Gb/s 换算为1000

 （4）时延

           发送时延：数据块长度（bit）/信道带宽（bit/s）

           传播时延

           处理时延

           排队时延

    总处理时间=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延（不能算）

  Ping命令   时间时往返时间

                        -lsize 指定大小

 （5）时延带宽积：计算链路上的比特数量

 （6）信道利用率：有数据通过时间/（有+无）数据通过时间

（7）网络当前时延=网络空闲时的时延/（1-信道利用率）

              随着利用率的增加，时延呈指数型增加

（8）非性能指标：费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性、可升级性、管理与维护

1.7 OSI 参考模型（开放式系统互连参考模型）、计算机网络的分层

   分层：每层的变化不会引起其他层的更改

   标准化：不同的厂家、设备能够协同工作，底层为上层提供服务

          对等的协议：封装的格式

   7层分层协议：

   应用协议层：服务器与客户机之间已定义的方法和规范

               客户机向服务器能够发送哪些请求的规范（方法）

                           服务器向客户端相应状态

               交互的步骤

               应用程序：浏览器。。。

   表示层：ASCⅡ、二进制文件（程序图片。。）、加密、压缩

   会话层：客户端与服务区建立的会话

   传输层：能够实现可靠传输（丢包重传 缓存排序）

                    流量控制（客户端设置服务器发送窗口）

                    拥塞避免

   网络层：路由器通过网络地址转发数据包（路由器工作在网络层）

           根据数据包的地址选择最佳的传输路径（不确保可靠传输，也不能确保数据按顺序到达）

           网络层地址为ip地址（数据包）

数据链路层：数据链路层地址为mac地址（帧）

                 负责将数据帧封装成所经过链路的帧格式

物理层：网路设备的接口标准、电压标准

 OSI协议和网络排错

逐层排查：从底层向高层排查

  物理层：网线(连接失败的故障)

  数据链路层：mac地址、速度协商

  网络层：网关、选择路径、VLAN

  应用层：代理服务器(乱码、配置问题)

OSI参考模型和网络安全

  物理层安全：wifi物理层不安全

  数据链路层安全：wifi密码不安全、mac冲突、ADSL账号密码、mac认证

      网络层安全：路由器、windows防火墙（wf.msc）

      应用层安全：开发人员（SQL注入漏洞）

    Osi参考模型和网络数据

             物理层设备：集线器、网线

             数据链路层设备：交换机、网桥

             网络成设备：路由器

      TCP/IP协议栈

          应用层（HTTP\FTP\DNS\RDP\POP3\SMTP）

       传输层(TCP\UDP)

       网络层(IPV4  ARP\ICMP\IGMP)

      网络接口层(eTHERNet\ATM\FRAMERELAY\PPP\CSMA\CD)

   底层为上层提供服务，底层封装，高层解封：

      应用层：数据传输单元

      运输层：报文（段）

      网络层：IP分组（包）

      数据链路层：数据帧

      物理层：二进制位流（比特）

交换机：接入层交换机（低层）、汇聚层交换机（高层）

      作者：xuan97916

   参考资料：  [1]韩立刚，计算机网络原理创新教程[M],水利水电出版社，2017.1