计算机网络
1定义
资源共享视图的定义:自治计算机系统的***，这些计算机系统以能够彼此共享资源的方式相互连接。
通过使用通信线路和网络设备，将位于不同地理位置的具有独立功能的计算机连接起来。在网络软件的支持下，实现计算机的分布和协同工作，进行信息交换和软硬件资源共享。
强函数
分类
按网络传输技术分类
，广播网络(广播网络)
点对点网络
根据覆盖的地理范围
局域网络
城域网
广域网(WAN)
随着***计算机的广泛应用，大量的***计算机通过局域网连接到广域网，局域网与广域网、广域网与广域网的互联是通过路由器实现的。
2网络架构和网络协议
目的:互连具有不同体系结构的计算机网络。
开放系统互连
五层结构
OSI/RM将网络的功能分为七层，TCP/IP分为四层。7层结构概念清晰完善；对于4层结构的网络接口层没有具体的规定。因此，从便于学习计算机网络的角度出发，人们构建了一个五层结构。
五层协议体系结构
应用层:直接向用户提供服务。例如两台计算机之间的文件传输。
传输层:负责为两台主机中的进程之间的通信提供服务。因为一台主机可以同时运行多个进程，所以传输层需要具备复用和解复用的功能。
网络层:当相距较远的计算机需要跨越多个通信节点进行通信时，网络层可以为发送的数据包选择一条合适的路径，使其准确、快速地到达目的计算机。
数据链路层:负责将网络层移交的数据报打包成一个数据帧，发送给相邻的通信节点。
物理层:数据链路层中数据帧的比特被转换成可以在通信线路上发送的信号，并被发送到下一个相邻的通信节点。
物理层
物理层的主要功能:
通过使用传输介质建立、管理和释放通信网络节点之间的物理连接；
实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；
物理层的数据传输单位是比特。
集线器(Hub):
其主要功能类似于中继器，只是hub可以提供多端口服务。
数据链路层
数据链路层最基本的服务是将数据从源计算机的网络层可靠地传输到相邻节点的目标计算机的网络层。传输单元是一个“帧”。
它必须具有一系列相应的功能:数据链路层基于物理层提供的服务，在通信实体之间建立数据链路连接；使用差错控制和流量控制方法，有差错的物理线路变成无差错的数据链路。
交换机:当每个端口连接成功后，交换机内部的CPU会将MAC地址与端口进行匹配，形成MAC表。在以后的通信中，寻址到这个MAC地址的数据包只会发送到它对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可以用来划分数据链路层广播，也就是冲突域；但它不能划分网络层广播，也就是广播域。
网路层
网络层的目的是实现两个终端系统之间透明的数据传输，具体功能包括寻址和路由、连接建立、维护和终止等。
网络层的主要功能:
提供面向连接和无连接的网络服务；
通过路由算法为分组选择通过通信子网的最合适的路径；
为节点之间的数据传输创建逻辑链路；
实现拥塞控制、网络互联等功能。
传输层
主要功能是为互联网中源主机和目的主机的对等实体之间的会话建立端到端的连接；有两种协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。这两种协议各有特点，适用于不同的网络应用。TCP是一种可靠的面向连接的协议。用户数据报协议UDP是一种不可靠的无连接协议。
应用层
应用层协议主要包括:
远程登录协议
文件传输协议
简单邮件传输协议
域名DNS
简单网络管理协议
超文本传输协议
3局域网
局域网于1975年由美国施乐公司研制成功。基本上是从70年代中期开始，针对短距离高速通信的要求而发展起来的。
以太网以太网以太网
局域网的地址标准是用6个字节，称为物理地址，也叫Mac地址。
桥梁
在某些情况下，单个局域网往往无法胜任这项工作。例如，地理覆盖范围超过了网络规定的总长度，两个不同的局域网需要相互连接才能共享资源。这个时候就需要一个桥梁。
Bridge只适用于用户少(不超过几百个)、流量低的局域网，否则有时会因为传播过多的广播信息而造成网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。
以太网交换机本质上是一个多接口网桥。
门
4网络层
IP(互联网协议)是TCP/IP协议体系中网络层的协议；
TCP/IP协议有6个版本，目前用的是版本4，网络层的IP协议叫IPv4。IP版本6称为IPv6，被称为下一代IP协议。
TCP/IP协议网络层使用的地址标识符称为IP地址；是32位二进制地址；
网络中的每台主机或路由器至少有一个IP地址；
Internet中不允许有两个IP地址相同的设备；
如果主机或路由器连接到两个或更多的物理网络，它可以有两个或更多的IP地址。
连接到每个局域网的计算机都有一个MAC地址，即物理地址；物理地址是数据链路层地址，用于标识访问局域网的主机；
IP地址是网络层的地址，主要用于路由器寻址。它是由软件设置的，所以也叫逻辑地址。
IP地址结构
IP地址采用分层结构；
IP地址由两部分组成:网络号(网络ID)和主机ID。
子网掩码
电影IP地址:网络ID-子网ID-主机ID
子网划分就是将一个大型网络分成几个较小的网络。子网之间的距离必须非常近。
子网分配是一个组织和单位的内部事务，既不向ICANN申请，也不改变任何外部数据库；
全局IP地址和私有IP地址
全局IP地址是数据包在互联网上传输时使用的IP地址；
私有IP地址只能在机构或公司的内部网络中使用，不能在互联网上使用；
全局IP地址需要申请，私有IP地址不需要。
精灵
NAT(网络地址转换)是将IP数据报头中的IP地址转换成另一个IP地址的过程。
在实际应用中，NAT主要用于实现私网访问公网的功能。这种用少量公有IP地址代表更多私有IP地址的方式，有助于减缓可用IP地址的枯竭空。
路由器功能
1.建立和维护路由表。
有内部路由表数据库和网络路由状态数据库；
路由器定期更新路由表；
2.提供网络间的数据包转发功能。
当一个包进入时，检查它的源地址和目的地址；
根据路由表数据库的相关信息，确定数据包传输路径。
ICMP协议
ICMP(互联网控制消息协议)是一种互联网控制消息协议，用于在IP主机和路由器之间传输控制消息。
ICMP设计的初衷是IP协议在执行过程中的错误报告。它不能纠正错误，只是报告错误，错误处理需要由高层协议完成。
ICMP消息分为错误报告消息和查询消息。
5传输层
直接相连节点的对等实体之间的通信称为点对点通信；端到端通信以点对点通信为基础，由点对点通信信道段组成。
port:0到65535之间的整数
6应用层
每层协议:
传输层和应用层之间的协议关系:
动态主机配置协议
对于TCP/IP网络，必须配置以下参数才能将主机连接到互联网:
主机使用的IP地址和地址掩码；本地网络的默认路由器地址；为主机提供特定服务(DNS、电子邮件)的服务器的地址；本地网络的最大传输单元MTU长度值；IP数据包生命周期的TTL值。
动态主机配置协议(DHCP)可以自动为主机分配IP地址和其他重要参数。
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