計算機網路知識點總結

1、三網：現如今最重要的三種網路
　　電信網路（電話網）
　　有線電視網路（電視網）
　　計算機網路（發展最快，資訊時代的核心技術，連通性，共享）
1.1、 計算機網路的定義：是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部裝置，通過通訊線路連線起來，在網路作業系統，網路管理軟體及網路通訊協議的管理和協調下，實現資源共享和資訊傳遞的計算機系統。

2、internet 和 Internet
　　1）internet 是普通名詞 泛指一般的互連網（網際網路）
　　2）Internet 是專有名詞,標準翻譯是“因特網” 世界範圍的互連網（網際網路）、使用 TCP/IP 協議族

2.1、寬頻線路和窄帶線路上位元的傳播速率是一樣的

3、早期的計算機網路採用電路交換，新型的計算機網路採用分組交換的、基於儲存轉發的方式。
　　1）電路交換 概念：必須經過建立連線（佔用通訊資源）--->通話（一直佔用通訊資源）--->釋放連線三個步驟的交換方式稱為電路交換。
　　　　優點： 通訊質量有保證。 缺點： 線路傳輸效率比較低。 特點： 在通話的全部時間內，通話的兩個使用者始終佔用端到端的通訊資源。
　　2）分組交換（也稱包交換） 報文：我們把要傳送的整塊資料稱為一個報文。 分組又稱包。分組的首部也可以稱為“包頭”。 概念：通訊雙方以分組為單位、使用儲存--轉發機制實現資料互動的通訊方式，被稱為分組交換。
　　　　優點： 高效、 靈活、 迅速、 可靠 。 缺點： 分組在路由器儲存轉發需要時延。 攜帶首部控制資訊造成一定開銷。

4、計算機網路的頻寬是網路可通過的最高資料率。

5、 因特網使用基於儲存轉發的分組交換，並使用 IP 協議傳送 IP 分組。

6、路由器把許多網路互連起來，構成了互連網。路由器收到分組後，根據路由表查找出下一跳路由器的地址，然後轉發分組 IP 。

7、網路提供盡最大努力服務，不保證可靠交付。
　　TCP  協議保證計算機程式之間的、端到端的可靠交付。
　　在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶伺服器方式。
　　客戶和伺服器都是程序（即軟體）。客戶是服務請求方，伺服器是服務提供方

8、IP 地址是 32 位二進位制數字。為便於閱讀和鍵入，也常使用點分十進位制記法。 IP 電話不使用 TCP 協議

9、超文字傳送協議 HTTP 用於全球資訊網瀏覽器程式和伺服器程式的資訊互動。

10、因特網的組成：
　　1）邊緣部分：有所有連線在因特網上的主機組成，是使用者直接使用的，用來進行通訊和資源共享；
　　2）核心部分：是由許多網路和把它們互連起來的路由器組成，而主機處在因特網的邊緣部分。 主機的用途是為使用者進行資訊處理的，並且可以和其他主機通過網路交換資訊。路由器的用途則是用來轉發分組的，即進行分組交換的。

在網路核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是實現分組交換(packet switching)的關鍵構件，其任務是轉發收到的分組 ，這是網路核心部分最重要的功能。

11、電路交換--電路交換必定是面向連線的。
電路交換的三個階段：建立連線、通訊、釋放連線。

12、電路交換、報文交換和分組交換
　　1）電路交換：整個報文的位元流連續地從原點直達終點，好像在一個管道中傳送。
　　2）報文交換：整個報文先傳送到相鄰結點，全部儲存下來後查詢轉發表，轉發到下一個結點。
　　3）分組交換：單個分組（只是報文的一部分）傳送到相鄰結點，儲存下來後查詢轉發表，轉發到下一個結點。

13、網路的分類
----不同作用範圍的網路
　　1）廣域網 WAN (Wide Area Network)
　　2）區域網 LAN (Local Area Network)
　　3）都會網路 MAN (Metropolitan Area Network)
　　4）個人區域網 PAN (Personal Area Network)

----從網路的使用者進行分類
　　1）公用網 (public network) 
　　2）專用網 (private network) 

14.一些相關概念、

1）頻寬：用來表示網路的通訊線路所能傳送資料的能力。
2）吞吐量：單位時間內通過某個網路的資料量。
3）時延（也叫延遲或遲延）：指資料從網路的一端傳送到另一個端所需的時間。
　　傳輸時延（傳送時延) —— 從傳送資料幀的第一個位元算起，到該幀的最後一個位元傳送完畢所需的時間。
　　傳播時延 —— 電磁波在通道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 注：訊號傳輸速率（即傳送速率）和訊號在通道上的傳播速率是完全不同的概念。
　　處理時延 —— 交換結點為儲存轉發而進行一些必要的處理所花費的時間。
　　排隊時延 —— 結點快取佇列中分組排隊所經歷的時延。
　　總時延 = 傳送時延+傳播時延+處理時延+處理時延
4）傳送時延：主機或路由器傳送資料幀所需要的時間。
5）網路協議（簡稱協議）：為進行網路中的資料交換而建立的規則、標準或約定。組成要素：語法、語義、同步。
6）體系結構：計算機網路的各層以及協議的集合稱為網路的體系結構
7）閘道器：網路層使用的路由器

15、體系結構

服務是“垂直的”，即服務是由下層向上層通過層間介面提供的。
同一系統相鄰兩層的實體進行互動的地方，稱為服務訪問點 SAP (Service Access Point)。

1）TCP/IP的體系結構
應用層（各種應用層協議如TELNET/FTP/SMTP等）
傳輸層(TCP或UDP)
網際層IP
網路介面層
巧記：應傳網際網路

2）OSI的七層協議體系結構
應用層|
表示層|
會話層|
傳輸層|
網路層|
資料鏈路層|
物理層|
從上而下提供端到端的服務。
巧記：應表、會傳、網數理

3）五層協議的體系結構
應用層(HTTP/FTP/SMTP)|
運輸層(TCP/UDP)|
網路層(ICMP/IGMP/IP/RARP/ARP)|
資料鏈路層|
物理層|
巧記：應運網數物

重要知識點：網路各層的作用

物理層：通過傳輸介質傳送和接收二進位制位元流。

屬於物理層定義的典型規範如RJ-45等。

資料鏈路層：資料的封裝成幀、資料的透明傳輸、資料的差錯檢測。

資料鏈路層協議的代表包括：PPP、幀中繼等。

網路層：負責對子網間的資料包進行路由選擇，為分組交換網上的不同主機提供通訊服務。

網路層協議的代表包括：IP、ICMP、IGMP等。

運輸層：負責向兩個主機中程序之間的通訊提供服務。運輸層還要處理端到端的差錯檢測(與資料鏈路層不同)、擁塞控制、流量控制等問題。

運輸層協議的代表包括：TCP、UDP等。

應用層：為作業系統或網路應用程式提供訪問網路服務的介面。

應用層協議的代表包括：FTP、HTTP、SNMP等。

16、各層次介紹

1）物理層

在物理層上所傳資料的單位是位元。 【在資料鏈路層上所傳資料的單位是幀】 【網路層資料單位：IP資料報（或IP分組）】
物理層的任務就是透明地傳送位元流。
物理層的主要任務是確定與傳輸媒體的介面的一些特性。
複用(multiplexing)是通訊技術中的基本概念。
常用的名詞是分碼多重進接 CDMA (Code Division Multiple Access)。優點：各使用者使用經過特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會造成干擾； 這種系統傳送的訊號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似於白噪聲，不易被敵人發現。

2）資料鏈路層

簡稱鏈路層，兩個相鄰結點之間傳送資料都是直接傳送的。這就需要使用專門的鏈路層協議 。
在資料鏈路層上所傳資料的單位是幀。
在相鄰結點傳輸時，資料鏈路層把網路層交下來的IP資料報組裝成幀。用幀進行傳輸。

使用的通道型別有：
點對點通道
廣播通道

三個基本問題：
1）封裝成幀：在一端資料的前後分別新增首部和尾部，構成了一個幀。
2）透明傳輸：如何實現透明傳輸？
概念：不管從鍵盤上輸入什麼字元都可以放在這樣的幀中傳輸過去，這樣的傳輸就是透明傳輸。也就是說使用者不受協議中任何限制，可隨機的傳輸任意位元編碼的資訊。
實現方法：轉義字元填充法、零位元填充法、採用特殊的訊號與編碼法、確定長度法

3）差錯檢測：檢測方法：CRC(迴圈冗餘校驗碼)

注意：

現在全世界使用得最多的資料鏈路層協議是點對點協議 PPP。

使用者使用撥號電話線接入因特網時，一般都是使用 PPP 協議。

PPP 協議之不使用序號和確認機制。

乙太網的兩個標準：
DIX Ethernet V2 標準與 IEEE 的 802.3 標準只有很小的差別，因此可以將 802.3 區域網簡稱為“乙太網”。

資料鏈路層的兩個子層：
邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層 媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。 與接入到傳輸媒體有關的內容都放在 MAC子層，而 LLC 子層則與傳輸媒體無關，不管採用何  11th  種協議的區域網對 LLC 子層來說都是透明的。一般不考慮LLC子層。

3）網路層

概念：網路層負責為分組交換網上的不同主機提供通訊服務。在傳送資料時，網路層把運輸層產生的報文段或者使用者資料包封裝成分組或包進行傳送。在TCP/IP體系中，由於網路層使用IP協議，因此分組也叫做IP資料報，簡稱資料報。
網路的另一個任務就是選擇合適的路由，使源主機運輸層所傳下來的分組，能夠通過網路中的路由器找到目的主機。

乙太網提供的服務：
乙太網提供的服務是不可靠的交付，即盡最大努力的交付。
差錯的糾正由高層來決定。
乙太網傳送的資料都使用曼徹斯特(Manchester)編碼。

MAC地址的概念以及作用：
概念：MAC是硬體地址，用於定義網路裝置的位置。也叫實體地址。它就像我們身份證上的身份證號碼，具有全球唯一性。
一個主機會有一個MAC地址，而每個網路地址會有一個專屬於它的IP地址。
作用：專注於資料鏈路層，將一個數據幀從一個節點傳送到相同鏈路的另一個結點

MAC地址和IP地址的區別：
對於網路上的某一裝置：IP地址是基於網路 拓撲設計出的，可以改動。而MAC地址則是生產廠商燒錄好的，不能改動。
長度不同：IP是32位，MAC地址是48位。
分配依據不同：IP是基於網路拓撲、MAC是基於製造商。
定址協議層不同：IP應用於網路層，MAC應用於資料鏈路層。

網際協議IP；
網際協議 IP 是 TCP/IP 體系中兩個最主要的協議之一。與 IP 協議配套使用的還有四個協議：
1）地址解析協議 ARP (Address Resolution Protocol)
2）逆地址解析協議 RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
3）網際控制報文協議 ICMP (Internet Control Message Protocol) 注： ICMP 不是高層協議，而是 IP 層的協議。
4）網際組管理協議 IGMP (Internet Group Management Protocol)

網路互相連線起來要使用一些中間裝置中間裝置又稱為中間系統或中繼(relay)系統：

物理層中繼系統：轉發器(repeater)、中繼器。
資料鏈路層中繼系統：網橋或橋接器(bridge)。
網路層中繼系統：路由器(router)。
網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。
網路層以上的中繼系統：閘道器(gateway)。

IP

IP地址的定義：網路號+主機號

每一類地址都由兩個固定長度的欄位組成，其中一個欄位是網路號 net-id，它標誌主機（或路由器）所連線到的網路，而另一個欄位則是主機號 host-id，它標誌該主機（或路由器）。網路層及以上使用 IP 地址，路由器只根據目的站的，IP 地址的網路號進行路由選擇，鏈路層及以下使用MAC地址，在具體的物理網路的鏈路層只能看見 MAC 幀而看不見 IP 資料報

ARP協議：

ARP 是解決同一個區域網上的主機或路由器的 IP 地址和硬體地址的對映問題。
用途：把IP地址解析為實體地址。
在網路層會用到ARP

查詢路由表
對每一條路由，最主要的是（目的網路地址，距離，下一跳地址）

4）運輸層

運輸層的任務就是負責向兩個主機中程序之間的通訊提供服務。由於一個主機可同時執行多個程序，因此運輸層有複用和分用的功能。

複用：就是多個應用層程序可以同時使用下面運輸層的服務。
分用：運輸層把收到的資訊又分別交付給上面應用層中相應的程序。

運輸層有以下兩種協議：

傳輸控制協議TCP(Transmission Control Protocol)
面向連線的，資料傳輸的單位是報文段，能夠提供可靠的交付。

使用者資料報協議UDP（User Datagram Protocol）
無連線的，資料傳輸單位是使用者資料報，不保證可靠的交付，只能提供“最大努力的交付。

應用程序之間的通訊：

應用程序互相通訊

應用程序之間的通訊又稱為端到端的通訊

運輸層提供應用程序間的邏輯通訊。

運輸層的主要功能：

運輸層為應用程序之間提供端到端的邏輯通訊
區別（網路層是為主機之間提供邏輯通訊）
運輸層還要對收到的報文進行差錯檢測。
運輸層需要有兩種不同的運輸協議，即面向連線的 TCP 和無連線的 UDP

TCP與UDP的特點和區別：

TCP---傳輸控制協議
TCP：面向連線、面向位元組流、提供全雙工通訊、點對點、一對一、傳輸可靠(保證資料正確性,保證資料順序)、用於傳輸大量資料(流模式)、速度慢，建立連線需要開銷較多(時間，系統資源)。

UDP---使用者資料報協議
UDP：面向非連線、無連線、面向報文、傳輸不可靠、用於傳輸少量資料(資料包模式)、速度快、無擁塞控制支援一對一、一對多，多對一，多對多互動通訊首部開銷小（只有四個欄位：源埠。目的埠、長度。檢驗和）。

4）應用層

應用層直接為使用者的應用程序提供服務。這裡的程序就是正在執行的程式。應用層的協議很多：HTTP、SMTP、FTP等等

FTP和TFTP的區別：

FTP 是完整、面向會話、常規用途檔案傳輸協議;而 TFTP 用作 bones bare - 特殊目的檔案傳輸協議。
因為 TFTP 不支援驗證, 所以Windows NT FTP伺服器不支援 TFTP
可以以互動方式使用 FTP; TFTP 允許檔案只能單向的傳送。
FTP 提供使用者身份驗證; TFTP 卻不。
FTP 依賴於 TCP 是面向連線並提供可靠的控制元件; TFTP 依賴 UDP，需要減少開銷, 幾乎不提供控制元件。
FTP 使用周知 TCP 埠號： 資料和連線對話方塊的 21 20; TFTP 使用它的檔案傳輸活動 UDP 埠號 69。
FTP使用的是TCP21埠,而TFTP使用的是UDP69埠; 一般防火牆都會封TCP埠而不會封UDP的,所以TFTP有時比FTP好用,不過TFTP傳輸的檔案一般較小,你要傳大檔案就要用FTP了

之後的大三下學期學習，再補充！

go