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2 | 2 |
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3 | 3 |  |
4 | 4 |
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5 | | -## 计算机网络概述 |
| 5 | + |
| 6 | +<!-- @import "[TOC]" {cmd="toc" depthFrom=1 depthTo=6 orderedList=false} --> |
| 7 | + |
| 8 | +<!-- code_chunk_output --> |
| 9 | + |
| 10 | +- [1. 计算机网络概述](#1-计算机网络概述) |
| 11 | + - [1.1. 基本术语](#11-基本术语) |
| 12 | + - [1.2. 重要知识点总结](#12-重要知识点总结) |
| 13 | +- [2. 物理层(Physical Layer)](#2-物理层physical-layer) |
| 14 | + - [2.1. 基本术语](#21-基本术语) |
| 15 | + - [2.2. 重要知识点总结](#22-重要知识点总结) |
| 16 | + - [2.3. 补充](#23-补充) |
| 17 | + - [2.3.1. 物理层主要做啥?](#231-物理层主要做啥) |
| 18 | + - [2.3.2. 几种常用的信道复用技术](#232-几种常用的信道复用技术) |
| 19 | + - [2.3.3. 几种常用的宽带接入技术,主要是 ADSL 和 FTTx](#233-几种常用的宽带接入技术主要是-adsl-和-fttx) |
| 20 | +- [3. 数据链路层(Data Link Layer)](#3-数据链路层data-link-layer) |
| 21 | + - [3.1. 基本术语](#31-基本术语) |
| 22 | + - [3.2. 重要知识点总结](#32-重要知识点总结) |
| 23 | + - [3.3. 补充](#33-补充) |
| 24 | +- [4. 网络层(Network Layer)](#4-网络层network-layer) |
| 25 | + - [4.1. 基本术语](#41-基本术语) |
| 26 | + - [4.2. 重要知识点总结](#42-重要知识点总结) |
| 27 | +- [5. 传输层(Transport Layer)](#5-传输层transport-layer) |
| 28 | + - [5.1. 基本术语](#51-基本术语) |
| 29 | + - [5.2. 重要知识点总结](#52-重要知识点总结) |
| 30 | + - [5.3. 补充(重要)](#53-补充重要) |
| 31 | +- [6. 应用层(Application Layer)](#6-应用层application-layer) |
| 32 | + - [6.1. 基本术语](#61-基本术语) |
| 33 | + - [6.2. 重要知识点总结](#62-重要知识点总结) |
| 34 | + - [6.3. 补充(重要)](#63-补充重要) |
| 35 | + |
| 36 | +<!-- /code_chunk_output --> |
| 37 | + |
| 38 | + |
| 39 | +## 1. 计算机网络概述 |
6 | 40 |
|
7 | 41 |  |
8 | 42 |
|
9 | | -### 基本术语 |
| 43 | +### 1.1. 基本术语 |
10 | 44 |
|
11 | 45 | 1. **结点 (node)** :网络中的结点可以是计算机,集线器,交换机或路由器等。 |
12 | 46 | 2. **链路(link )** : 从一个结点到另一个结点的一段物理线路。中间没有任何其他交点。 |
|
24 | 58 | 14. **带宽(bandwidth)** :在计算机网络中,表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的"最高数据率"。常用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力。单位是"比特每秒",记为 b/s。 |
25 | 59 | 15. **吞吐量(throughput )** :表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。 |
26 | 60 |
|
27 | | -### 重要知识点总结 |
| 61 | +### 1.2. 重要知识点总结 |
28 | 62 |
|
29 | 63 | 1. **计算机网络(简称网络)把许多计算机连接在一起,而互联网把许多网络连接在一起,是网络的网络。** |
30 | 64 | 2. 小写字母 i 开头的 internet(互联网)是通用名词,它泛指由多个计算机网络相互连接而成的网络。在这些网络之间的通信协议(即通信规则)可以是任意的。大写字母 I 开头的 Internet(互联网)是专用名词,它指全球最大的,开放的,由众多网络相互连接而成的特定的互联网,并采用 TCP/IP 协议作为通信规则,其前身为 ARPANET。Internet 的推荐译名为因特网,现在一般流行称为互联网。 |
|
41 | 75 |
|
42 | 76 | 下面的内容会介绍计算机网络的五层体系结构:**物理层+数据链路层+网络层(网际层)+运输层+应用层**。 |
43 | 77 |
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44 | | -## 物理层(Physical Layer) |
| 78 | +## 2. 物理层(Physical Layer) |
45 | 79 |
|
46 | 80 |  |
47 | 81 |
|
48 | | -### 基本术语 |
| 82 | +### 2.1. 基本术语 |
49 | 83 |
|
50 | 84 | 1. **数据(data)** :运送消息的实体。 |
51 | 85 | 2. **信号(signal)** :数据的电气的或电磁的表现。或者说信号是适合在传输介质上传输的对象。 |
|
65 | 99 | 16. **ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line )** :非对称数字用户线。 |
66 | 100 | 17. **光纤同轴混合网(HFC 网)** :在目前覆盖范围很广的有线电视网的基础上开发的一种居民宽带接入网 |
67 | 101 |
|
68 | | -### 重要知识点总结 |
| 102 | +### 2.2. 重要知识点总结 |
69 | 103 |
|
70 | 104 | 1. **物理层的主要任务就是确定与传输媒体接口有关的一些特性,如机械特性,电气特性,功能特性,过程特性。** |
71 | 105 | 2. 一个数据通信系统可划分为三大部分,即源系统,传输系统,目的系统。源系统包括源点(或源站,信源)和发送器,目的系统包括接收器和终点。 |
|
77 | 111 | 8. 传输媒体可分为两大类,即导引型传输媒体(双绞线,同轴电缆,光纤)和非导引型传输媒体(无线,红外,大气激光)。 |
78 | 112 | 9. 了有效利用光纤资源,在光纤干线和用户之间广泛使用无源光网络 PON。无源光网络无需配备电源,其长期运营成本和管理成本都很低。最流行的无源光网络是以太网无源光网络 EPON 和吉比特无源光网络 GPON。 |
79 | 113 |
|
80 | | -### 补充 |
| 114 | +### 2.3. 补充 |
81 | 115 |
|
82 | | -#### 物理层主要做啥? |
| 116 | +#### 2.3.1. 物理层主要做啥? |
83 | 117 |
|
84 | 118 | 物理层主要做的事情就是 **透明地传送比特流**。也可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性,即:机械特性(接口所用接线器的一些物理属性如形状尺寸),电气特性(接口电缆的各条线上出现的电压的范围),功能特性(某条线上出现的某一电平的电压的意义),过程特性(对于不同功能能的各种可能事件的出现顺序)。 |
85 | 119 |
|
86 | 120 | **物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。** 现有的计算机网络中的硬件设备和传输媒体的种类非常繁多,而且通信手段也有许多不同的方式。物理层的作用正是尽可能地屏蔽掉这些传输媒体和通信手段的差异,使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异,这样就可以使数据链路层只考虑完成本层的协议和服务,而不必考虑网络的具体传输媒体和通信手段是什么。 |
87 | 121 |
|
88 | | -#### 几种常用的信道复用技术 |
| 122 | +#### 2.3.2. 几种常用的信道复用技术 |
89 | 123 |
|
90 | 124 | 1. **频分复用(FDM)** :所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。 |
91 | 125 | 2. **时分复用(TDM)** :所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度(分时不分频)。 |
92 | 126 | 3. **统计时分复用 (Statistic TDM)** :改进的时分复用,能够明显提高信道的利用率。 |
93 | 127 | 4. **码分复用(CDM)** : 用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此各用户之间不会造成干扰。这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现。 |
94 | 128 | 5. **波分复用( WDM)** :波分复用就是光的频分复用。 |
95 | 129 |
|
96 | | -#### 几种常用的宽带接入技术,主要是 ADSL 和 FTTx |
| 130 | +#### 2.3.3. 几种常用的宽带接入技术,主要是 ADSL 和 FTTx |
97 | 131 |
|
98 | 132 | 用户到互联网的宽带接入方法有非对称数字用户线 ADSL(用数字技术对现有的模拟电话线进行改造,而不需要重新布线。ASDL 的快速版本是甚高速数字用户线 VDSL。),光纤同轴混合网 HFC(是在目前覆盖范围很广的有线电视网的基础上开发的一种居民宽带接入网)和 FTTx(即光纤到······)。 |
99 | 133 |
|
100 | | -## 数据链路层(Data Link Layer) |
| 134 | +## 3. 数据链路层(Data Link Layer) |
101 | 135 |
|
102 | 136 |  |
103 | 137 |
|
104 | | -### 基本术语 |
| 138 | +### 3.1. 基本术语 |
105 | 139 |
|
106 | 140 | 1. **链路(link)** :一个结点到相邻结点的一段物理链路。 |
107 | 141 | 2. **数据链路(data link)** :把实现控制数据运输的协议的硬件和软件加到链路上就构成了数据链路。 |
|
115 | 149 | 9. **网桥(bridge)** :一种用于数据链路层实现中继,连接两个或多个局域网的网络互连设备。 |
116 | 150 | 10. **交换机(switch )** :广义的来说,交换机指的是一种通信系统中完成信息交换的设备。这里工作在数据链路层的交换机指的是交换式集线器,其实质是一个多接口的网桥 |
117 | 151 |
|
118 | | -### 重要知识点总结 |
| 152 | +### 3.2. 重要知识点总结 |
119 | 153 |
|
120 | 154 | 1. 链路是从一个结点到相邻节点的一段物理链路,数据链路则在链路的基础上增加了一些必要的硬件(如网络适配器)和软件(如协议的实现) |
121 | 155 | 2. 数据链路层使用的主要是**点对点信道**和**广播信道**两种。 |
|
130 | 164 | 11. 以太网的适配器具有过滤功能,它只接收单播帧,广播帧和多播帧。 |
131 | 165 | 12. 使用集线器可以在物理层扩展以太网(扩展后的以太网仍然是一个网络) |
132 | 166 |
|
133 | | -### 补充 |
| 167 | +### 3.3. 补充 |
134 | 168 |
|
135 | 169 | 1. 数据链路层的点对点信道和广播信道的特点,以及这两种信道所使用的协议(PPP 协议以及 CSMA/CD 协议)的特点 |
136 | 170 | 2. 数据链路层的三个基本问题:**封装成帧**,**透明传输**,**差错检测** |
137 | 171 | 3. 以太网的 MAC 层硬件地址 |
138 | 172 | 4. 适配器,转发器,集线器,网桥,以太网交换机的作用以及适用场合 |
139 | 173 |
|
140 | | -## 网络层(Network Layer) |
| 174 | +## 4. 网络层(Network Layer) |
141 | 175 |
|
142 | 176 |  |
143 | 177 |
|
144 | | -### 基本术语 |
| 178 | +### 4.1. 基本术语 |
145 | 179 |
|
146 | 180 | 1. **虚电路(Virtual Circuit)** : 在两个终端设备的逻辑或物理端口之间,通过建立的双向的透明传输通道。虚电路表示这只是一条逻辑上的连接,分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送,而并不是真正建立了一条物理连接。 |
147 | 181 | 2. **IP(Internet Protocol )** : 网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一,是 TCP/IP 体系结构网际层的核心。配套的有 ARP,RARP,ICMP,IGMP。 |
|
152 | 186 | 7. **默认路由(default route)** :当在路由表中查不到能到达目的地址的路由时,路由器选择的路由。默认路由还可以减小路由表所占用的空间和搜索路由表所用的时间。 |
153 | 187 | 8. **路由选择算法(Virtual Circuit)** :路由选择协议的核心部分。因特网采用自适应的,分层次的路由选择协议。 |
154 | 188 |
|
155 | | -### 重要知识点总结 |
| 189 | +### 4.2. 重要知识点总结 |
156 | 190 |
|
157 | 191 | 1. **TCP/IP 协议中的网络层向上只提供简单灵活的,无连接的,尽最大努力交付的数据报服务。网络层不提供服务质量的承诺,不保证分组交付的时限所传送的分组可能出错,丢失,重复和失序。进程之间通信的可靠性由运输层负责** |
158 | 192 | 2. 在互联网的交付有两种,一是在本网络直接交付不用经过路由器,另一种是和其他网络的间接交付,至少经过一个路由器,但最后一次一定是直接交付 |
|
165 | 199 | 9. **虚拟专用网络 VPN 利用公用的互联网作为本机构专用网之间的通信载体。VPN 内使用互联网的专用地址。一个 VPN 至少要有一个路由器具有合法的全球 IP 地址,这样才能和本系统的另一个 VPN 通过互联网进行通信。所有通过互联网传送的数据都需要加密。** |
166 | 200 | 10. MPLS 的特点是:1 支持面向连接的服务质量 2 支持流量工程,平衡网络负载 3 有效的支持虚拟专用网 VPN。MPLS 在入口节点给每一个 IP 数据报打上固定长度的"标记",然后根据标记在第二层(链路层)用硬件进行转发(在标记交换路由器中进行标记交换),因而转发速率大大加快。 |
167 | 201 |
|
168 | | -## 传输层(Transport Layer) |
| 202 | +## 5. 传输层(Transport Layer) |
169 | 203 |
|
170 | 204 |  |
171 | 205 |
|
172 | | -### 基本术语 |
| 206 | +### 5.1. 基本术语 |
173 | 207 |
|
174 | 208 | 1. **进程(process)** :指计算机中正在运行的程序实体。 |
175 | 209 | 2. **应用进程互相通信** :一台主机的进程和另一台主机中的一个进程交换数据的过程(另外注意通信真正的端点不是主机而是主机中的进程,也就是说端到端的通信是应用进程之间的通信)。 |
|
181 | 215 | 8. **流量控制** : 就是让发送方的发送速率不要太快,既要让接收方来得及接收,也不要使网络发生拥塞。 |
182 | 216 | 9. **拥塞控制** :防止过多的数据注入到网络中,这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。拥塞控制所要做的都有一个前提,就是网络能够承受现有的网络负荷。 |
183 | 217 |
|
184 | | -### 重要知识点总结 |
| 218 | +### 5.2. 重要知识点总结 |
185 | 219 |
|
186 | 220 | 1. **运输层提供应用进程之间的逻辑通信,也就是说,运输层之间的通信并不是真正在两个运输层之间直接传输数据。运输层向应用层屏蔽了下面网络的细节(如网络拓补,所采用的路由选择协议等),它使应用进程之间看起来好像两个运输层实体之间有一条端到端的逻辑通信信道。** |
187 | 221 | 2. **网络层为主机提供逻辑通信,而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。** |
|
205 | 239 | 20. **主动发起 TCP 连接建立的应用进程叫做客户,而被动等待连接建立的应用进程叫做服务器。TCP 连接采用三报文握手机制。服务器要确认用户的连接请求,然后客户要对服务器的确认进行确认。** |
206 | 240 | 21. TCP 的连接释放采用四报文握手机制。任何一方都可以在数据传送结束后发出连接释放的通知,待对方确认后进入半关闭状态。当另一方也没有数据再发送时,则发送连接释放通知,对方确认后就完全关闭了 TCP 连接 |
207 | 241 |
|
208 | | -### 补充(重要) |
| 242 | +### 5.3. 补充(重要) |
209 | 243 |
|
210 | 244 | 以下知识点需要重点关注: |
211 | 245 |
|
|
215 | 249 | 4. TCP 的滑动窗口,流量控制,拥塞控制和连接管理 |
216 | 250 | 5. TCP 的三次握手,四次挥手机制 |
217 | 251 |
|
218 | | -## 应用层(Application Layer) |
| 252 | +## 6. 应用层(Application Layer) |
219 | 253 |
|
220 | 254 |  |
221 | 255 |
|
222 | | -### 基本术语 |
| 256 | +### 6.1. 基本术语 |
223 | 257 |
|
224 | 258 | 1. **域名系统(DNS)** :DNS(Domain Name System,域名系统),万维网上作为域名和 IP 地址相互映射的一个分布式数据库,能够使用户更方便的访问互联网,而不用去记住能够被机器直接读取的 IP 数串。通过域名,最终得到该域名对应的 IP 地址的过程叫做域名解析(或主机名解析)。DNS 协议运行在 UDP 协议之上,使用端口号 53。在 RFC 文档中 RFC 2181 对 DNS 有规范说明,RFC 2136 对 DNS 的动态更新进行说明,RFC 2308 对 DNS 查询的反向缓存进行说明。 |
225 | 259 | 2. **文件传输协议(FTP)** :FTP 是 File TransferProtocol(文件传输协议)的英文简称,而中文简称为"文传协议"。用于 Internet 上的控制文件的双向传输。同时,它也是一个应用程序(Application)。基于不同的操作系统有不同的 FTP 应用程序,而所有这些应用程序都遵守同一种协议以传输文件。在 FTP 的使用当中,用户经常遇到两个概念:"下载"(Download)和"上传"(Upload)。 "下载"文件就是从远程主机拷贝文件至自己的计算机上;"上传"文件就是将文件从自己的计算机中拷贝至远程主机上。用 Internet 语言来说,用户可通过客户机程序向(从)远程主机上传(下载)文件。 |
|
239 | 273 | 13. **全文索引** :全文索引技术是目前搜索引擎的关键技术。试想在 1M 大小的文件中搜索一个词,可能需要几秒,在 100M 的文件中可能需要几十秒,如果在更大的文件中搜索那么就需要更大的系统开销,这样的开销是不现实的。所以在这样的矛盾下出现了全文索引技术,有时候有人叫倒排文档技术。 |
240 | 274 | 14. **目录索引** :目录索引( search index/directory),顾名思义就是将网站分门别类地存放在相应的目录中,因此用户在查询信息时,可选择关键词搜索,也可按分类目录逐层查找。 |
241 | 275 |
|
242 | | -### 重要知识点总结 |
| 276 | +### 6.2. 重要知识点总结 |
243 | 277 |
|
244 | 278 | 1. 文件传输协议(FTP)使用 TCP 可靠的运输服务。FTP 使用客户服务器方式。一个 FTP 服务器进程可以同时为多个用户提供服务。在进进行文件传输时,FTP 的客户和服务器之间要先建立两个并行的 TCP 连接:控制连接和数据连接。实际用于传输文件的是数据连接。 |
245 | 279 | 2. 万维网客户程序与服务器之间进行交互使用的协议是超文本传输协议 HTTP。HTTP 使用 TCP 连接进行可靠传输。但 HTTP 本身是无连接、无状态的。HTTP/1.1 协议使用了持续连接(分为非流水线方式和流水线方式) |
246 | 280 | 3. 电子邮件把邮件发送到收件人使用的邮件服务器,并放在其中的收件人邮箱中,收件人可随时上网到自己使用的邮件服务器读取,相当于电子邮箱。 |
247 | 281 | 4. 一个电子邮件系统有三个重要组成构件:用户代理、邮件服务器、邮件协议(包括邮件发送协议,如 SMTP,和邮件读取协议,如 POP3 和 IMAP)。用户代理和邮件服务器都要运行这些协议。 |
248 | 282 |
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249 | | -### 补充(重要) |
| 283 | +### 6.3. 补充(重要) |
250 | 284 |
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251 | 285 | 以下知识点需要重点关注: |
252 | 286 |
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