
电脑网络基础知识图文详解从零基础到精通收藏这篇就够了今天给大家慢慢分享关于计算机网络的相关知识。一、局域网、广域网和Internet1.1、局域网1概述局域网LocalAreaNetworkLAN是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的可以由办公室内的两台计算机组成也可以由一个公司内的上千台计算机组成。局域网LocalAreaNetworkLAN是在一个局部的地理范围内如一个学校、工厂和机关内一般是方圆几千米以内将各种计算机外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。它可以通过数据通信网或专用数据电路与远方的局域网、数据库或处理中心相连接构成一个较大范围的信息处理系统。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网严格意义上是封闭型的。它可以由办公室内几台甚至上千上万台计算机组成。决定局域网的主要技术要素为网络拓扑传输介质与介质访问控制方法。2特点覆盖范围较小、自己花钱买设备来组件小型网络宽带固定自己维护 。覆盖范围小相比于整个internet来讲局域网肯定很小了例如校园网、企业网覆盖范围也就那么一点宽带固定因为是局域网范围小网络部拥堵几乎就是有多少带宽趋于稳定自己维护比如以下的是校园网三个教室每个教室都有电脑每台电脑都连自己教室里的交换机接入交换机又连到学校里一个更大的汇聚交换机汇聚交换机连接外面的网络。比如说校园内每间教室或者每个用网的地方都是如此来上网的这样学校自己花钱买的交换机自己来维护自己学校里面的网络。1.2、广域网1概述广域网WANWideAreaNetwork也称远程网longhaulnetwork。通常跨接很大的物理范围所覆盖的范围从几十公里到几千公里它能连接多个城市或国家或横跨几个洲并能提供远距离通信形成国际性的远程网络。覆盖的范围比局域网LAN和城域网MAN都广。广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来达到资源共享的目的。如因特网Internet是世界范围内最大的广域网。广域网是由许多交换机组成的交换机之间采用点到点线路连接几乎所有的点到点通信方式都可以用来建立广域网包括租用线路、光纤、微波、卫星信道。而广域网交换机实际上就是一台计算机有处理器和输入/输出设备进行数据包的收发处理。2举例生活距离远花钱租带宽看下图我们不管哪个地方上网都必须联网上网能访问一些网站跟别人聊天为什么呢因为有一些ISP在帮我们做牵线工作。ISP(InternetServiceProvider)因特网服务提供商电信、联通、移动等它们在各个地方埋网线有自己的主机、然后我们出钱连入他们的网络就能访问上网了。有一些网站站点放在电信机房中我们电信网去访问就会比较快因为通往主机那边的地址的方式很多如果电信网访问放在联通主机房中的网址则相对会受到影响。1.3、InternetInternet中文正式译名为因特网又叫做国际互联网。它是由那些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络。一旦你连接到它的任何一个节点上就意味着您的计算机已经连入Internet网上了。Internet目前的用户已经遍及全球有超过几亿人在使用Internet并且它的用户数还在以等比级数上升。二、计算机数据之间通信的过程2.1、路由器的功能转发收到的分组1什么是分组发送一段数据将该段数据进行分组发送而不是一次性全发送完。2什么是分组交换扩展阅读【分组化的5G前传】在网路中路由器跟路由器之间有一定的距离我们计算机要发送一段数据出去首先将数据分成n个分组在每个分组前特定的头部就成了数据包。然后将数据包发送到路由器通过路由器来接受这些数据包然后一部分一部分的发送接受在发送其中一个数据包的过程中占用了其中的道路发送完这一个就释放并不是一直占用该资源直到传输结束在其接受或发送数据时也可以接受或发送别的数据看先接受谁就先发送谁其实就是一个队列。3分组交换、电路交换、报文交换的区别电路交换就是电话线A打给BAB之间的电话线就接通了那么不管他两说没说话说多久直到挂断之前该线都是在占用之中。报文交换一次性发送完整的数据那么该段路就被占用传完就释放然后接下一步的传送。直到到达目的地分组交换高效、灵活、迅速、可靠。4图解情景1号计算机和2号计算机组成局域网主机1、主机2、主机3就相当于电信的主机网页都存在在主机中4.1ip地址跟MAC地址每个计算机都有自己独特的ip地址全球独一无二跟电话一样有些电话是031-开头有些地区是079开头这是分地区的ip地址也是一样mac地址每台计算机上都有一个物理地址也是独有的。在网卡上面路由器也有mac地址。4.2号计算机如何通过www.baidu.com来访问到百度的主页每台计算机上都有DNS解析器通过DNS将域名解析成对应地址路由器每次识别目标ip地址以此来更改原mac地址和下一步目标的mac地址。4.3主机如何将网页数据发回请求的计算机第一步将要返回的数据分成N份第二步每次将发送几份到缓存中缓存就相当于队列先进先出缓存中发一份发回请求的计算机第三步计算机接到第一份返回一个数据让主机发送下一份然后将缓存中刚才发送的那一份删除第四步如果中途数据丢包则从缓存中继续发送刚才不成功那一份直到接收到请求的计算机发回的确认数据。三、OSI参考模型3.1、OSI参考模型概述扩展阅读【OSI七层网络模型】OSIOpen Systems Interconnection Reference ModelOSI/RM 简称OSI开放系统互连参考模型通俗的将就是我们说的7层协议的体系结构。OSI七层模型的划分OSI定义了网络互连的七层框架物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层即ISO开放互连系统参考模型。每一层实现各自的功能和协议并完成与相邻层的接口通信。OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。某一层的服务就是该层及其下各层的一种能力它通过接口提供给更高一层。各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的无关。3.2、各层功能概述在这里我们简单描述一下各层的功能不详细深究因为每一层实际都是一个复杂的层。整个过程以公司A和公司B的一次商业报价单发送为例子进行讲解。注意这七层是在发送数据到网线之前在计算机中内部就已经经过了这7层不是在传输过程中才慢慢经过这7层的。1应用层OSI参考模型中最靠近用户的一层是为计算机用户提供应用接口也为用户直接提供各种网络服务。我们常见应用层的网络服务协议有HTTPHTTPSFTPPOP3、SMTP等。例子实际公司A的老板就是我们所述的用户而他要发送的商业报价单就是应用层提供的一种网络服务当然老板也可以选择其他服务比如说发一份商业合同发一份询价单等等。2表示层表示层提供各种用于应用层数据的编码和转换功能,确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。如果必要该层可提供一种标准表示形式 用于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。例子由于公司A和公司B是不同国家的公司他们之间的商定统一用英语作为交流的语言所以此时表示层公司的文秘就是将应用层的传递信息转翻译成英语。同时为了防止别的公司看到公司A的人也会对这份报价单做一些加密的处理。这就是表示的作用将应用层的数据转换翻译等。会话层会话层就是负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。该层的通信由不同设备中的应用程序之间的服务请求和响应组成。例子会话层的同事拿到表示层的同事转换后资料会话层的同事类似公司的外联部会话层的同事那里可能会掌握本公司与其他好多公司的联系方式这里公司就是实际传递过程中的实体。他们要管理本公司与外界好多公司的联系会话。当接收到表示层的数据后会话层将会建立并记录本次会话他首先要找到公司B的地址信息然后将整份资料放进信封并写上地址和联系方式。准备将资料寄出。等到确定公司B接收到此份报价单后此次会话就算结束了外联部的同事就会终止此次会话。4传输层传输层建立了主机端到端的链接传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务包括处理差错控制和流量控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节 使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。我们通常说的TCPUDP就是在这一层。端口号既是这里的“端”。例子传输层就相当于公司中的负责快递邮件收发的人公司自己的投递员他们负责将上一层的要寄出的资料投递到快递公司或邮局。5网络层本层通过IP寻址来建立两个节点之间的连接为源端的运输层送来的分组选择合适的路由和交换节点正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。就是通常说的IP层。这一层就是我们经常说的IP协议层。IP协议是Internet的基础。例子网络层就相当于快递公司庞大的快递网络全国不同的集散中心比如说从深圳发往北京的顺丰快递陆运为例啊空运好像直接就飞到北京了。首先要到顺丰的深圳集散中心从深圳集散中心再送到武汉集散中心从武汉集散中心再寄到北京顺义集散中心。这个每个集散中心就相当于网络中的一个IP节点。6数据链路层将比特组合成字节,再将字节组合成帧,使用链路层地址(以太网使用MAC地址)来访问介质,并进行差错检测。数据链路层又分为2个子层逻辑链路控制子层LLC和媒体访问控制子层MAC。MAC子层处理CSMA/CD算法、数据出错校验、成帧等LLC子层定义了一些字段使上次协议能共享数据链路层。在实际使用中LLC子层并非必需的。7物理层实际最终信号的传输是通过物理层实现的。通过物理介质传输比特流。规定了电平、速度和电缆针脚。常用设备有各种物理设备集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。这些都是物理层的传输介质。例子快递寄送过程中的交通工具就相当于我们的物理层例如汽车火车飞机船。3.3、各层通信的特点通信特点对等通信。对等通信为了使数据分组从源传送到目的地源端OSI模型的每一层都必须与目的端的对等层进行通信这种通信方式称为对等层通信。在每一层通信过程中使用本层自己协议进行通信。四、TCP/IP五层模型TCP/IP五层协议和OSI的七层协议对应关系如下扩展阅读【TCP/IP网络模型是怎样的】在每一层都工作着不同的设备比如我们常用的交换机就工作在数据链路层的一般的路由器是工作在网络层的。在每一层实现的协议也各不同即每一层的服务也不同.下图列出了每层主要的协议。其中每层中具体的协议。五、OSI参考模型和TCP/IP协议1OSI参考模型和TCP/IP协议图2发送数据数据的封装各个层次都做了什么事情3数据封装后的样子4接受数据解封装六、计算机上的各种性能指标解释速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间、利用率6.1、速率在计算机与计算机之间通信时传输数据位数的速率单位bit/s1 bit也就是1位byte与bit的区别和换算byte字节 bit位1byte8bit按字节换算1k1024byteM与byte之间的换算是10241M1024K按位换算1kb1000bit1Mb1000Kb1Gb1000Mb问题一我们人们常说的我的网络是8M为什么下载速度只有1M/S呢这里的8M单位是Mb也就是按位来算的而下载速度是按字节算的8M8000Kb8000000bit1000000byte≈1000kb≈1M。所以一般都市直接除以88M的网络下载速度就是1M/s100M的网下载速度也就10M/s。6.2、带宽接口支持最高的传输速率也就是我们的带宽是8M带宽是100M.就是最高支持一次传输8M自己换算一下能传多个位。6.3、吞吐量单位时间内通过某个网络的数据量。简单的说就是通过一根网线一次性传输的多少个位最高位就是带宽但不是每次传输都达到了带宽值有可能通过的只有3M5M都不一定通过的量就是我们说的吞吐量6.4、时延发送时延、传播时延、处理时延、排队时延发送时延数据块长度(bit)/信道宽度(bit/s)过一个特定情景来讲解A----------------路由器---------------------BA发送0101010101(10bit)数据到B带宽是10bit/sA距离B100米信号在信道上的传播速率10米/s当从开始发送1到最后一个0从A的网卡中出来结束发送时延10bit/10bit/s1s传播时延信道长度米/信号在信道上传播速率(米/秒)。传播时延从A发送1开始到路由器接受最后一个0结束这一段也算是传播时延路由器到B之间也是100/1010秒。在电线上花费的时间是10秒排队时延路由器接受数据有一个缓冲区相当于队列数据到路由器先到缓冲区排队等待路由器一个个接受数据直到路由器开始接受第一个位这就是排队时延从路由器出来也需要排队时延处理时延路由器开始接受第一个位这就开始处理数据了到最后一个位接受完这之间就是处理时延。6.5、时延带宽积其实也就是在信道中有多少位数据在其中用的是带宽也就是最高的数据。即传播时延/*带宽。6.6、往返时间从A到B在B返回数据到A之间用了多少时间。使用命令pingwww.baidu.com从我们浏览器到存放百度地址的主机然后返回数据到我们计算机需要的时间。学习资源如果你是也准备转行学习网络安全黑客或者正在学习这里开源一份360智榜样学习中心独家出品《网络攻防知识库》,希望能够帮助到你**读者福利 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