计算机网络基础知识整理

计算机网络：用通信设备和线路将处在不同地理位置、操作相对独立的多台计算机连接起来，并配置相应的系统和应用软件，在原本各自独立的计算机之间实现软硬件资源共享和信息传递等功能的系统

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计算机网络的功能：

1. 数据通信 2. 资源共享 3. 增加可靠性 4. 提高系统处理能力

ARPANET:1969年 ARPANET网诞生，它是计算机网络发展历程中的一个里程碑，是Internet实现的基础。

网络协议与标准：
协议：“规则”；协议就是一组控制数据通信的规则；
协议三要素：

• 语法：数据的结构和形式
• 语义：是每一部分的含义
• 同步：数据何时发送以及数据的发送频率

标准：“一致同意的规则”；

ISO：国际标准化组织
OSI：开放系统互联
ANSI：美国国家标准化局
ITU-T：国际电信联盟-电信标准部
IEEE：电气和电子工程师学会

IEEE802局域网标准：它定义了网卡如何访问传输介质（如目前较为常用的双绞线、光纤、无线等），以及在这些介质上传输数据的方法等。

按地理范围分为：LAN：局域网 MAN：城域网 WAN:广域网

IEEE 802.3标准
IEEE802.3U标准：100Mb/s快速以太网标准
IEEE802.3z标准：光纤介质实现1Gb/s以太网标准
IEEE802.3ab标准：双绞线实现1Gb/s以太网标准
IEEE802.3ae标准：10Gb/s以太网标准
IEEE802.3ba标准：100Gb/s以太网标准

IEEE802.11标准
IEEE802.a标准：载波频率5GHz，最高速率54Mb/s
IEEE802.b标准：载波频率2.4GHz，最高速率11Mb/s
IEEE802.g标准：载波频率2.4GHz，最高速率54Mb/s
IEEE802.n标准：目前应用最广的技术，最高速率600Mb/s

1. 交换路由设备
路由器：在计算机网络中用于为数据包寻找合理路径的主要设备
交换机：(1) 底层的交换机主要用于连接局域网中的主机，具备学习MAC地址的功能，并利用学习到的地址信息，实现这些主机间的高速数据交换；(2) 中高层的交换机用于连接底层的交换机，将各个小网络整合成具有逻辑性、层次性的大网络。一般还具有路由功能，有的还提供简单的安全特性。

2. 网络安全设备
（1） 防火墙：像网络的安全屏障，能够对流经不同网络区域间的流量强制执行访问控制策略。
（2） ×××设备：虚拟专用网，***设备可以对关键业务数据进行加密传输，数据传递到接收方会被破解，这样保障数据在传输过程中的安全性。

3. 无线网络设备
无线网络设备就是基于无线通信协议而设计出的网络设备。常见的无线网络设备包括无线路由器、无线网卡、无线网桥等

网络设备生产厂商
（1） Cisco 思科公司
（2） 华为公司
（3） H3C （前身是华为3COM公司，是华为与美国3COM公司的合资公司）

网络拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局，也就是用什么方式连接网络中的计算机，网络设备。一般有星型拓扑、总线型拓扑、环型拓扑、网型拓扑等。
（1） 星型拓扑
优点：易于实现；易于网络拓展；易于故障排查。
缺点：中心节点压力大；组网成本较高。
（2） 网型拓扑
网型拓扑结构中的各个节点至少与其他两个节点相连。这种拓扑最大的优点是可可靠性高，网络中的任意两个节点间都同时存在一条主链路和一条备份链路，但是这些冗余的线路本身又造成网络的建设成本成倍增长。

网型拓扑结构可分为两种类型：全网型拓扑和部分网型拓扑。
全网型拓扑指网络结构中任一节点与其他所有节点互联，这种网络结构真正实现了任何一点或几点出现故障，对于其他节点都不会造成影响。但在实际工作中，这种结构并不多见，主要是因为成本太高，而且确实没有必要。

部分网型拓扑包括除了全网型拓扑之外的所有网型拓扑，是目前较为常见的一种拓扑结构。由于核心网络的压力较大，一旦核心交换机出现故障，将会意向整个网络的通信，所以在最初设计网络时，一般准备两台互为备份的核心交换机，而且任意一台分支交换机到核心交换机都有两条链路，因此即使其中一台核心设备或一条链路出现故障，也不会影响网络正常运行。

IP地址定义：32位二进制数分成4段，每段8位，中间用原点隔开
IP地址分类：网络部分和主机部分，网络部分用于标识不同的网络，主机部分用于标识一个特定的主机。
分为五类：
A类：1-126 ；适用于在大型网络中；最大主机数：224
B类：128-191 ；适用于中等规模网络中；最大主机数216
C类：192-223 ；适用于小型网络中；最大主机数28
D类：224-239 ；用于组播通信的地址
E类：240-255 ；用于科学研究的保留地址
私有地址（不能在Internet上使用）：
 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

127.0.0.1是本地环回地址，主要作用有两个：一是测试本机的网络配置，能Ping通127.0.0.1说明本机的网卡和IP协议安装都没有问题；二是某些SERVER/CLIENT的应用程序在运行时需调用服务器上的资源，一般要指定SERVER的IP地址，但当该程序要在同一台机器上运行而没有别的SERVER时就可以把SERVER的资源装在本机，SERVER的IP地址设备127.0.0.1也同样可以运行。