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2計算機網路系統的原理

發布時間: 2024-10-29 23:15:36

計算機網路原理知識點

計算機網路原理知識點

計算機網路系統擺脫了中心計算機控制結構數據傳輸的局限性,並且信息傳遞迅速,系統實時性強。下面是我整理的關於計算機網路原理知識點,歡迎大家參考!

OSI,TCP/IP,五層協議的體系結構,以及各層協議?

答:OSI分層 (7層):物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

TCP/IP分層(4層):網路介面層、 網際層、運輸層、 應用層。

五層協議 (5層):物理層、數據鏈路層、網路層、運輸層、 應用層。

每一層的協議如下:

物理層:RJ45、CLOCK、IEEE802.3 (中繼器,集線器)

數據鏈路:PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC (網橋,交換機)

網路層:IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 (路由器)

傳輸層:TCP、UDP、SPX

會話層:NFS、SQL、NETBIOS、RPC

表示層:JPEG、MPEG、ASII

應用層:FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

每一層的作用如下:

物理層:通過媒介傳輸比特,確定機械及電氣規范(比特Bit)

數據鏈路層:將比特組裝成幀和點到點的傳遞(幀Frame)

網路層:負責數據包從源到宿的傳遞和網際互連(包PackeT)

傳輸層:提供端到端的可靠報文傳遞和錯誤恢復(段Segment)

會話層:建立、管理和終止會話(會話協議數據單元SPDU)

表示層:對數據進行翻譯、加密和壓縮(表示協議數據單元PPDU)

應用層:允許訪問OSI環境的手段(應用協議數據單元APDU)

IP地址的分類?

答:A類地址:以0開頭, 第一個位元組范圍:0~126(1.0.0.0 - 126.255.255.255);

B類地址:以10開頭, 第一個位元組范圍:128~191(128.0.0.0 - 191.255.255.255);

C類地址:以110開頭, 第一個位元組范圍:192~223(192.0.0.0 - 223.255.255.255);

10.0.0.0—10.255.255.255, 172.16.0.0—172.31.255.255, 192.168.0.0—192.168.255.255。(Internet上保留地址用於內部)

IP地址與子網掩碼相與得到網路號

ARP是地址解析協議,簡單語言解釋一下工作原理?

答:1:首先,每個主機都會在自己的ARP緩沖區中建立一個ARP列表,以表示IP地址和MAC地址之間的對應關系。

2:當源主機要發送數據時,首先檢查ARP列表中是否有對應IP地址的目的主機的MAC地址,如果有,則直接發送數據,如果沒有,就向本網段的所有主機發送ARP數據包,該數據包包括的內容有:源主機 IP地址,源主機MAC地址,目的主機的IP 地址。

3:當本網路的所有主機收到該ARP數據包時,首先檢查數據包中的IP地址是否是自己的IP地址,如果不是,則忽略該數據包,如果是,則首先從數據包中取出源主機的IP和MAC地址寫入到ARP列表中,如果已經存在,則覆蓋,然後將自己的MAC地址寫入ARP響應包中,告訴源主機自己是它想要找的MAC地址。

4:源主機收到ARP響應包後。將目的主機的IP和MAC地址寫入ARP列表,並利用此信息發送數據。如果源主機一直沒有收到ARP響應數據包,表示ARP查詢失敗。

廣播發送ARP請求,單播發送ARP響應。

RARP是逆地址解析協議,作用是完成硬體地址到IP地址的.映射,主要用於無盤工作站,因為給無盤工作站配置的IP地址不能保存。工作流程:在網路中配置一台RARP伺服器,裡面保存著IP地址和MAC地址的映射關系,當無盤工作站啟動後,就封裝一個RARP數據包,裡面有其MAC地址,然後廣播到網路上去,當伺服器收到請求包後,就查找對應的MAC地址的IP地址裝入響應報文中發回給請求者。因為需要廣播請求報文,因此RARP只能用於具有廣播能力的網路。

TCP三次握手和四次揮手的全過程?

答:三次握手:

第一次握手:客戶端發送syn包(syn=x)到伺服器,並進入SYN_SEND狀態,等待伺服器確認;

第二次握手:伺服器收到syn包,必須確認客戶的SYN(ack=x+1),同時自己也發送一個SYN包(syn=y),即SYN+ACK包,此時伺服器進入SYN_RECV狀態;

第三次握手:客戶端收到伺服器的SYN+ACK包,向伺服器發送確認包ACK(ack=y+1),此包發送完畢,客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態,完成三次握手。

握手過程中傳送的包里不包含數據,三次握手完畢後,客戶端與伺服器才正式開始傳送數據。理想狀態下,TCP連接一旦建立,在通信雙方中的任何一方主動關閉連接之前,TCP 連接都將被一直保持下去。

四次揮手

與建立連接的“三次握手”類似,斷開一個TCP連接則需要“四次握手”。

第一次揮手:主動關閉方發送一個FIN,用來關閉主動方到被動關閉方的數據傳送,也就是主動關閉方告訴被動關閉方:我已經不 會再給你發數據了(當然,在fin包之前發送出去的數據,如果沒有收到對應的ack確認報文,主動關閉方依然會重發這些數據),但是,此時主動關閉方還可 以接受數據。

第二次揮手:被動關閉方收到FIN包後,發送一個ACK給對方,確認序號為收到序號+1(與SYN相同,一個FIN佔用一個序號)。

第三次揮手:被動關閉方發送一個FIN,用來關閉被動關閉方到主動關閉方的數據傳送,也就是告訴主動關閉方,我的數據也發送完了,不會再給你發數據了。

第四次揮手:主動關閉方收到FIN後,發送一個ACK給被動關閉方,確認序號為收到序號+1,至此,完成四次揮手。

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❷ 網路體系結構的基本原理

計算機網路由多個互連的結點組成,結點之間要不斷地交換數據和控制信息,要做到有條不紊地交換數據,每個結點就必須遵守一整套合理而嚴謹的結構化管理體系.計算機網路就是按照高度結構化設計方法採用功能分層原理來實現的,即計算機網路體系結構的內容.
網路體系結構及協議的概念
網路體系和網路體系結構
網路體系(Network Architecture):是為了完成計算機間的通信合作,把每台計算機互連的功能劃分成有明確定義的層次,並規定了同層次進程通信的協議及相鄰之間的介面及服務.
網路體系結構:是指用分層研究方法定義的網路各層的功能,各層協議和介面的集合.
計算機網路體系結構
計算機的網路結構可以從網路體系結構,網路組織和網路配置三個方面來描述,網路組織是從網路的物理結構和網路的實現兩方面來描述計算機網路;網路配置是從網路應用方面來描述計算機網路的布局,硬體,軟體和和通信線路來描述計算機網路;網路體系結構是從功能讓來描述計算機網路結構.
網路體系結構最早是由IBM公司在1974年提出的,名為SNA
計算機網路體系結構:是指計算機網路層次結構模型和各層協議的集合
結構化是指將一個復雜的系統設計問題分解成一個個容易處理的子問題,然後加以解決.
層次結構是指將一個復雜的系統設計問題分成層次分明的一組組容易處理的子問題,各層執行自己所承擔的任務.
計算機網路結構採用結構化層次模型,有如下優點:
各層之間相互獨立,即不需要知道低層的結構,只要知道是通過層間介面所提供的服務
靈活性好,是指只要介面不變就不會因層的變化(甚至是取消該層)而變化
各層採用最合適的技術實現而不影響其他層
有利於促進標准化,是因為每層的功能和提供的服務都已經有了精確的說明
網路協議
協議(Protocol)
網路中計算機的硬體和軟體存在各種差異,為了保證相互通信及雙方能夠正確地接收信息,必須事先形成一種約定,即網路協議.
協議:是為實現網路中的數據交換而建立的規則標准或約定.
網路協議三要素:語法,語義,交換規則(或稱時序/定時關系)
注:通信協議的特點是:層次性,可靠性和有效性.
實體(Entity)
實體:是通信時能發送和接收信息的任何軟硬體設施
介面(Interface)
介面:是指網路分層結構中各相鄰層之間的通信
開放系統互連參考模型(OSI/RM)
OSI/RM參考模型
基本概述
為了實現不同廠家生產的計算機系統之間以及不同網路之間的數據通信,就必須遵循相同的網路體系結構模型,否則異種計算機就無法連接成網路,這種共同遵循的網路體系結構模型就是國際標准——開放系統互連參考模型,即OSI/RM.
ISO 發布的最著名的ISO標準是ISO/IEC 7498,又稱為X.200建議,將OSI/RM依據網路的整個功能劃分成7個層次,以實現開放系統環境中的互連性(interconnection), 互操作性(interoperation)和應用的可移植性(portability).
分層原則
ISO將整個通信功能劃分為7個層次,分層原則如下:
網路中各結點都有相同的層次
不同結點的同等層具有相同的功能
同一結點內相鄰層之間通過介面通信
每一層使用下層提供的服務,並向其上層提供服務
不同結點的同等層按照協議實現對等層之間的通信
第七層
應用層
第六層
表示層
第五層
會話層
第四層
傳輸層
第三層
網路層
第二層
數據鏈路層
第一層
物理層
OSI/RM參考模型
OSI/RM的配置管理主要目標就是網路適應系統的要求.
低三層可看作是傳輸控制層,負責有關通信子網的工作,解決網路中的通信問題;高三層為應用控制層,負責有關資源子網的工作,解決應用進程的通信問題;傳輸層為通信子網和資源子網的介面,起到連接傳輸和應用的作用.
ISO/RM的最高層為應用層,面向用戶提供應用的服務;最低層為物理層,連接通信媒體實現數據傳輸.
層與層之間的聯系是通過各層之間的介面來進行的,上層通過介面向下層提供服務請求,而下層通過介面向上層提供服務.
兩個計算機通過網路進行通信時,除了物理層之外(說明了只有物理層才有直接連接),其餘各對等層之間均不存在直接的通信關系,而是通過各對等層的協議來進行通信,如兩個對等的網路層使用網路層協議通信.只有兩個物理層之間才通過媒體進行真正的數據通信.
當通信實體通過一個通信子網進行通信時,必然會經過一些中間節點,通信子網中的節點只涉及到低三層的結構.
OSI/RM中系統間的通信信息流動過程
在OSI/RM中系統間的通信信息流動過程如下:發送端的各層從上到下逐步加上各層的控制信息構成的比特流傳遞到物理信道,然後再傳輸到接收端的物理層,經過從下到上逐層去掉相應層的控制住信息得到的數據流最終傳送到應用層的進程.
由於通信信道的雙向性,因此數據的流向也是雙向的.
比特流的構成:
數據DATA應用層(DATA+報文頭AH,用L7表示)表示層(L7+控制信息PH)會話層(L6+控制信息SH)傳輸層(L5+控制信息TH)網路層(L4+控制信息NH)數據鏈路層(差錯檢測控制信息DT+L3+控制信息DH)物理層(比特流)
OSI/RM各層概述
物理層(Physical Layer)
直接與物理信道直接相連,起到數據鏈路層和傳輸媒體之間的邏輯介面作用.
功能:提供建立,維護和釋放物理連接的方法,實現在物理信道上進行比特流的傳輸.
傳送的基本單位:比特(bit)
物理層的內容:
1)通信介面與傳輸媒體的物理特性
物理層協議主要規定了計算機或終端DTE與通信設備DCE之間的介面標准,包括介面的機械特性,電氣特性,功能特性,規程特性
2)物理層的數據交換單元為二進制比特:對數據鏈路層的數據進行調制或編碼,成為傳輸信號(模擬,數字或光信號)
3)比特的同步:時鍾的同步,如非同步/同步傳輸
4)線路的連接:點—點(專用鏈路),多點(共享一條鏈路)
5)物理拓撲結構:星型,環型,網狀
6)傳輸方式:單工,半雙工,全雙工
典型的物理層協議有RS-232系列,RS449,V.24,V.28,X.20,X.21
數據鏈路層(Data Link Layer)
通過物理層提供的比特流服務,在相鄰節點之間建立鏈路,對傳輸中可能出現的差錯進行檢錯和糾錯,向網路層提供無差錯的透明傳輸.
主要負責數據鏈路的建立,維持和拆除,並在兩個相鄰機電隊線路上,將網路層送下來的信息(包)組成幀傳送,每一幀包括一定數量的數據和一些必要的控制信息.為了保證數據幀的可靠傳輸應具有差錯控制功能.
功能:是在不太可靠的物理鏈路上實現可靠的數據傳輸
傳送的基本單位:幀(Frame)
數據鏈路層內容:
1)成幀:是因要將網路層的數據分為管理和控制的數據單元
2)物理地址定址:標識發送和接收數據幀的節點位置,因此常在數據頭部加上控制信息DH(源,目的節點的地址),尾部加上差錯控制信息DT
3)流量控制:即對發送數據幀的速率進行控制,保證傳輸正確.
4)差錯控制:在數據幀的尾部所加上的尾部控制信息DT
5)接入控制:當多個節點共享通信鏈路時,確定在某一時間內由哪個節點發送數據
常見的數據鏈路層協議有兩類:一是面向字元型傳輸控制規程BSC;一是面向比特的傳輸控制規程HDLC
流量控制技術
(1)停-等流量控制:發送節點在發送一幀數據後必須等待對方回送確認應答信息到來後再發下一幀.接收節點檢查幀的校驗序列,無錯則發確認幀,否則發送否認幀,要求重發.
存在問題:雙方無休止等待(數據幀或確認幀丟失),解決辦法發送後使用超時定時器;重幀現象(收到同樣的兩幀),解決辦法是對幀進行編號
適用:半雙工通信
(2)滑動窗口流量控制:是指對於任意時刻,都允許發送端/接收端一次發送/接收多個幀,幀的序號個數稱為發送/接收窗口大小
適用:全雙工
工作原理:以幀控制段長為8位,則發送幀序號用3bit表示,發送窗口大小為WT=5,接收窗口大小為WR=2為例來說明
發送窗口
01234
12345
重發1
34567
56701
接收窗口
01(0對1錯)
12(1等2對)
12(正確)
34(正確)
……
滑動窗口的大小與協議的關系:
WT >1,WR=1,協議為退回N步的ARQ(自動反饋請求)
WT >1,WR>1,協議為選擇重傳的ARQ
WT =1,WR=1,協議為停-等式的ARQ
網路層(Network Layer)
又稱為通信子網層,是計算機網路中的通信子網的最高層(由於通信子網不存在路由選擇問題),在數據鏈路層提供服務的基礎上向資源子網提供服務.
網路層將從高層傳送下來的數據打包,再進行必要的路由選擇,差錯控制,流量控制及順序檢測等處理,使發送站傳輸層所傳下來的數據能夠正確無誤地按照地址傳送到目的站,並交付給目的站傳輸層.
功能:實現分別位於不同網路的源節點與目的節點之間的數據包傳輸(數據鏈路層只是負責同一個網路中的相鄰兩節點之間鏈路管理及幀的傳輸),即完成對通信子網正常運行的控制.
關鍵技術:路由選擇
傳送信息的基本單位:包(Packer)
網路層採用的協議是X.25分組級協議
網路層的服務:
面向連接服務:指數據傳輸過程為連接的建立,數傳的維持與拆除連接三個階段.如電路交換
面向無連接服務:指傳輸數據前後沒有連接的建立,拆除,分組依據目的地址選擇路由.如存儲轉發
網路層的內容:
邏輯地址定址:是指從一個網路傳輸到另一個網路的源節點和目的節點的邏輯地址NH(數據鏈路層中的物理地址是指在同一網路中)
路由功能:路由選擇是指根據一定的原則和演算法在傳輸通路中選出一條通向目的節點的最佳路由.有非適應型(有隨機式,擴散式,固定式路選法)和自適應型(有孤立的,分布的,集中的路選法)兩種選擇演算法
流量控制:
擁塞控制:是指在通信子網中由於出現過量的數據包而引起網路性能下降的現象.
傳輸層(Transport Layer)
是計算機網路中的資源子網和通信子網的介面和橋梁,完成資源子網中兩節點間的直接邏輯通信.
傳輸層下面的三層屬於通信子網,完成有關的通信處理,向傳輸層提供網路服務;傳輸層上面的三層完成面向數據處理的功能,為用戶提供與網路之間的介面.由此可見,傳輸層在OSI/RM中起到承上啟下的作用,是整個網路體系結構的關鍵.
功能:實現通信子網端到端的可靠傳輸(保證通信的質量)
信息傳送的基本單位:報文
傳輸層採用的協議是ISO8072/3
會話層(Session Layer)
又稱為會晤層,是利用傳輸層提供的端到端的服務向表示層或會話層用戶提供會話服務.
功能:提供一個面向用戶的連接服務,並為會話活動提供有效的組織和同步所必須的手段,為數據傳送提供控制和管理.
信息傳送的基本單位:報文
會話層採用的協議是ISO8326/7
表示層(Presentation Layer)
表示層處理的是OSI系統之間用戶信息的表示問題,通過抽象的方法來定義一種數據類型或數據結構,並通過使用這種抽象的數據結構在各端系統之間實現數據類型和編碼的轉換.
功能:數據編碼,數據壓縮,數據加密等工作
信息傳送的基本單位:報文
表示層採用的協議是ISO8822/3/4/5
應用層(Application Layer)
應用層是計算機網路與最終用戶間的介面,是利用網路資源唯一向應用程序直接提供服務的層.
功能:包括系統管理員管理網路服務所涉及的所有問題和基本功能.
信息傳送的基本單位:用戶數據報文
應用層採用的協議有:用於文件傳送,存取和管理FTAM的ISO8571/1~4;用於虛終端VP的ISO9040/1;用於作業傳送與操作協議JTM的ISO8831/2;用於公共應用服務元素CASE的ISO8649/50
Internet的體系結構
Internet是由無數不同類型的伺服器,用戶終端以及路由器,網關,通信線路等連接組成,不同網路之間,不同類型設備之間要完成信息的交換,資源的共享需要有功能強大的網路軟體的支持,TCP/IP就是能夠完成互聯網這些功能的協議集.
http://www.51test.net/

什麼是計算機網路體系結構

計算機網路是一個復雜的具有綜合性技術的系統,為了允許不同系統實體互連和互操作,不同系統的實體在通信時都必須遵從相互均能接受的規則,這些規則的集合稱為協議(Protocol)。

1、系統指計算機、終端和各種設備。

2、實體指各種應用程序,文件傳輸軟體,資料庫管理系統,電子郵件系統等。

3、互連指不同計算機能夠通過通信子網互相連接起來進行數據通信。

4、互操作指不同的用戶能夠在通過通信子網連接的計算機上,使用相同的命令或操作,使用其它計算機中的資源與信息,就如同使用本地資源與信息一樣。

計算機網路體系結構可以從網路體系結構、網路組織、網路配置三個方面來描述,網路組織是從網路的物理結構和網路的實現兩方面來描述計算機網路,網路配置是從網路應用方面來描述計算機網路的布局,硬體、軟體和通信線路來描述計算機網路,網路體系結構是從功能上來描述計算機網路結構。

(3)2計算機網路系統的原理擴展閱讀:

計算機網路由多個互連的結點組成,結點之間要不斷地交換數據和控制信息,要做到有條不紊地交換數據,每個結點就必須遵守一整套合理而嚴謹的結構化管理體系·計算機網路就是按照高度結構化設計方法採用功能分層原理來實現的,即計算機網路體系結構的內容。

通常所說的計算機網路體系結構,即在世界范圍內統一協議,制定軟體標准和硬體標准,並將計算機網路及其部件所應完成的功能精確定義,從而使不同的計算機能夠在相同功能中進行信息對接。

一、計算機系統和終端

計算機系統和終端提供網路服務界面。地域集中的多個獨立終端可通過一個終端控制器連入網路。

二、通信處理機

通信處理機也叫通信控制器或前端處理機,是計算機網路中完成通信控制的專用計算機,通常由小型機、微機或帶有CPU的專用設備充當。在廣域網中,採用專門的計算機充當通信處理機:在區域網中,由於通信控制功能比較簡單,所以沒有專門的通信處理機,而是在計算機中插入一個網路適配器(網卡)來控制通信。

三、通信線路和通信設備

通信線路是連接各計算機系統終端的物理通路。通信設備的採用與線路類型有很大關系:如果是模擬線路,在線中兩端使用Modem(數據機);如果是有線介質,在計算機和介質之間就必須使用相應的介質連接部件。

四、操作系統

計算機連入網路後,還需要安裝操作系統軟體才能實現資源共享和管理網路資源。如:Windows 98、Windows 2000、Windows xp等。

五、網路協議

網路協議是規定在網路中進行相互通信時需遵守的規則,只有遵守這些規則才能實現網路通信。常見的協議有:TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。

❹ 計算機網路技術簡介

計算機網路技術簡介

計算機網路就是通過電纜、電話線或無線通訊將兩台以上的計算機互連起來的集合。下面是我整理的計算機網路技術簡介,歡迎大家參考!

計算機網路技術簡介 篇1

1.1計算機網路基礎

計算機網路是計算機技術與通信技術相結合的專門技術。它將分布在不同地理位置、功能獨立的多個計算機系統、網路設備和其他信息系統互聯起來,以功能強大的網路軟體、網路協議、網路操作系究等為基礎,實現了資源共享和信息傳遞。

計算機網路能夠實現:

1.資源共享:包括程序共享、數據共享、文件共享及設備共享等;

2.數據通信;

3.分布式計算;

4.廣泛應用。

1.1.1計算機網路原理

1.拓撲結構

(1)拓撲結構:網路中計算機與其他設備的連接關系。網路拓撲是指網路形狀,或者是它在物理上的連通結構。

(2)匯流排型結構:網路上的各節點連接在同一條匯流排上。連接在同一公共傳輸介質土的匯流排型方法的主要特點:易擴充、介質沖突較頻繁;結構簡單,便於擴充;網路響應速度快,便於廣播式工作;設備量少,價格低廉;節點多時網路性能有所下降。

(3)星型結構:網路以中央節點為中心,各個節點通過中央節點構成點對點的連接方式。其主要特點:中心節點易於集中管理、控制;傳輸率高,各節點可同時傳輸;可靠性高,某個飛節點(非中央節點)故障不影響整個網路。

(4)環型結構:網路中各個節點通過環路介面連接在閉合環型線路中。其主要特點:封閉環、不適於大流量;信息在環路中沿固定方向流動,兩節點問只有唯一的通路;傳輸速度可以預期,適用於實時控制的場合;任意節點的故障都可能導致全網路的失效。

其他類型的拓撲結構還包括:樹形拓撲、混合拓撲

及網形拓撲等。

2.網路分類

計算機網路可按多種方式進行分類。

按分布范圍分類:廣域網(WAN)、區域網(LAN)、城域網(MAN)

按交換方式分類:電路交換網、報文交換網、分組交換網;

按拓撲結構分類:匯流排網、星形網、環形網、樹形網、網狀網;

按傳輸媒體分類:雙絞線網路、同軸電纜網路、光纖網路、無線網路

按信道帶寬分類:窄帶網、寬頻網;

按信息交換范圍分類:內部網、外部網:

按社會職能分類:公用網、專用網:

按用途分類:教育網、校園網、科研網、商業網、企業網4軍事網等。

目前,網路主要以分布范圍為參考進行分類。

(1)區域網

區域網(LAN, Local Area Network):在有限的幾百米至幾公里的局部地域范圍內,將計算機、外設和網路設備互聯構成的計算機網路系統。主要涉及到乙太網、快速乙太網、令牌環網、FDDI、無線網(802.11)、藍牙等技術。

區別於其他網路,區域網具有以下特點:

1)地理分布范圍較小,一般為幾百米至幾公里。可覆蓋一幢大樓、一所校園或一個企業。

2)數據傳輸速率較高,一般為10~1000Mbps,可交換各類數字和非數字(如語音、圖像、視頻等)信息。

3)誤碼率低,一般在10一ll~104以下。這是因為區域網通常採用短距離基帶傳輸,可以使用高質量的傳輸媒體,從而提高了數據傳輸質量。

4)以計算機為主體,包括終端及各種外設,一般不包含大型網路設備。

5)結構靈活、建網成本低、周期短、便於管理和擴充。

(2)城域網

城域網(MAN,MetropolitanAreaNetwork):覆蓋城市范圍的計算機網路系統,范圍介於區域網與廣域網之間。

(3)廣域網

廣域網(WAN,WideAreaNetwork):分布距離遠,包含復雜的網路互聯設備。無明確拓撲結構,多採用點對點傳輸。主要涉及到ISDN,FrameRelay,ATM,DDN,SDH,MPLS 技術。

(4)網際網路

網際網路(Internet)也稱互聯網或萬維網,是採用TCP/IP通信協議的全球性計算機網路,由全球數以千萬計的各種類型和不同規模的計算機網路組成,是全世界所有公開使用的計算機網路的互聯總和。互聯網通過普通電話、高速率專用線路、衛星、微波和光纜等通信線路把不同國家的大學、公司、科研機構以及軍事和政治等組織的網路連接起來。

1.1.2計算機網路組成

1.計算機網路的軟體系統計算機網路的軟體系統主要包括操作系統、應用軟體、網路管理軟體、協議軟體(TCP/IP,NETBEULIPX/SPX等)。

其中,操作系統提供系統操作基本環境、資源管理、信息管理、設備驅動和設備設置軟體,伺服器端還具有網路用戶管理、網路運行狀況統計、網路安全性建立、網路信息通信等管理功能。

網路管理軟體:對網路運行狀態信息進行統計、報告、監控;設置網路設備狀態、模式、配置、功能等指標。

網路協議軟體:網路中計算機、網路設備、各類系統之間進行信息交換的規則。

2.計算機網路的硬體系統

計算機網路的硬體是由傳輸介質(連接線纜、連接端子等)、接入埠設備(網卡、數據機、中繼器、收發器和各類介面卡等)、網路設備(集線器、交換機、路由器、網橋等)、安全設備(防火牆、保密系統等)和資源設備(伺服器、工作站、外部設備等)構成。

傳輸介質提供連接網路設備,提供數據傳輸的線路,主要包括非屏蔽雙絞線(UTP,UnshieldedTwistedPaited)、屏蔽雙絞線(STP,ShieldedTwistedPaired)、光纜、電話線、細同軸電纜(簡稱細纜)、粗同軸電纜(簡稱粗纜)、無線通信等。

目前,在用戶端和區域網環境中雙絞線使用得非常廣泛,因為雙絞線具有低成本、使用方便等優點。雙絞線有兩種基本類型:屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線,它們都由多對兩根絞在一起的導線來形成傳輸電路,每對導線絞在一起主要是為了防止干擾。在一條雙絞線電纜中,有四對或多對雙絞線。目前常用的是四對八芯的。還有更多對的,用於智能大樓結構化布線系統中的'垂直布線子系統中。雙絞線通過RJ45接頭(俗稱水晶頭)與網路設備等相連接cRJ45頭有八個銅片,將雙絞線的四對八芯線插入RJ45頭中,用專用的RJ45壓線器將銅片壓入線中,使之連接牢固。RJ45頭的線序排列為:銅片方朝上、頭朝前,左邊第一腳為"1罰,從左到右順序排列l~8,其每腳的定義見表1-1和表1-2。雙絞線四對的顏色按標准分為:綠白/綠、橙白/橙、藍白/藍、棕臼/棕(棕白為白色和棕色相間,其他類似)。四對八芯線與RJ45頭連接的方法:按照EIA/TIA568A或568B標准,同一根雙絞線兩端分別按這兩個標准做RJ45頭,這根雙絞線就是信號交叉連接線;兩端用同一個標准做RJ45頭,則是信號直通連接線。

接入埠設備主要指網卡、Modem(數據機)、橋接器。網卡:網路主機發送和接收數據的介面卡。Modem:撥號上網用的連接計算機和電話線路的設備。網卡是最常用的接入埠設備。網卡插在每台工作站和伺服器主機板的擴展槽里。工作站通過網卡向伺服器發出請求,當伺服器向工作站傳送數據時,工作站也通過網卡完成有關操作。

網路設備主要包括集線器(Hub)、交換機(Switch)、路由器(Router)。集線器可以說是一種共享設備,是計算機在網路中常用的直接互聯設備。交換機在計算機之間提供專用的交換式通信信道,使單台計算機佔有更大帶寬,不受其他設備影響。

集線器可分為獨立式、堆疊式;常見有8埠、16埠、24埠等多種規格:傳輸速率主要分為:10Mbps,10OMbps和1000Mbps等。

1)獨立式(Standalorm)集線器主要是為了克服匯流排結構的網路布線困難和易出故障的問題而引入,一般不帶管理功能,沒有容錯能力,不能支持多個網段,不能同時支持多協議。這類集線器適用於小型網路,一般支持8~24個節點,可以利用串接方式連接多個集線器來擴充埠。

2)堆疊式(Stackable)集線器疊加連接,各集線器用高速鏈路連接起來,一般可以堆疊4~8個,適用於網路節點密集的工作組網路和大樓水平子系統的布線。

交換機採用模塊化結構,由機櫃、電源、面板、插卡和管理模塊等組成。支持多種區域網標准和多種類型的連接,根據需要可以插入各類區域網模塊,另外還有網管模塊、路由模塊等。它與Hub不同之處在於每個埠都可以獲得同樣的帶寬。如lOOMbps交換機,每個埠都可以獲得100Mbps的帶寬,而10OMbps的Hub則是多個埠共享100Mbps帶寬。很多交換機還有若干個比一般埠更高速的埠,用於連接高速主幹網或直接連到高性能伺服器上,這樣可以有效地克服網路瓶頸。

路由器是實現在網路層的一種網路互聯設備。它能實現很多復雜的功能,如路由選擇、多路重發以及錯誤檢測等。路由器是網路之間進行互聯的關鍵設備。通常的路由器都具有負載平衡、阻止廣播風暴、控制網路流量以及提高系統容錯能力等功能。一般來說,路由器可支持多種協議,提供多種不同的介面,從而使不同廠家、不同規格的網路產品之間,以及不同協議的網路之間可以進行非常有效的網路互聯。

安全設備:防火牆、入侵檢測系統、認證系統、加密解密系統、防病毒工具、漏洞掃描系統、審計系統、訪問控制系統等。

資源設備:包括連在網路上的所有存儲數據、提供信息、使用數據和輸入輸出數據的設備。常用的有伺服器、工作站、數據存儲設備、網路列印設備等。

伺服器是指提供信息服務的高檔計算機系統。按伺服器所提供的功能不同又分為:文件伺服器(FileServer)、域名伺服器(DomainServer)和應用伺服器(ApplicationServer)。文件伺服器通常提供文件和列印服務;應用伺服器包括資料庫伺服器、電子郵件伺服器、專用伺服器等。根據硬體配置不同,伺服器又可分為工作組伺服器和部門級伺服器。

工作站(WorkStatio丑)是連接到網路上的計算機。這些計算機是網路中的節點,稱為網路工作站,簡稱為工作站。工作站僅僅為它們的操作者服務,而伺服器則為網路上的其他伺服器和工作站共同服務。

計算機網路技術簡介 篇2

一、專業發展前景

計算機網路技術專業成立於2001年,2003年該專業被確定為院級改革試點專業。到目前為止,共招收10屆學生,8屆畢業生。我專業主要培養面向各型企事業單位,從事計算機網路的設計實施與維護、網站的設計開發與維護工作,具有必備的科學文化基礎知識;有網路操作系統相關知識,掌握各型網路設備的選型與使用及網路系統規劃技能,能完成對中小型網路的規劃、建設與實施;有網路安全相關知識,掌握windows、linux等系統平台下各種應用系統及服務的配置技能,能完成對中小型網路的日常管理和維護;具有從事網站開發、資料庫建立與管理技能,具有一定的工作創新精神,具有職業生涯發展基礎的高素質技能型專門人才。

二、課程設置

主要課程有:C語言程序設計、數據結構、計算機組裝與維修、資料庫原理及應用(SQL Server2000)、網路操作系統(windows server 2003)、路由器/交換機技術、網路綜合布線、網路安全技術、Linux操作系統、網路方案規劃與實施、Web技術及網頁設計、動態網站設計與開發、組網實訓、路由器/交換機技術實訓、網路綜合布線實訓、動態網站設計與開發實訓、網路工程師職業素養訓練、網站開發工程師職業素養訓練等。

三、專業特色

建立了一整套完善的專業人才培養體系:

① 以就業為導向,以企業需求為依據。培養信息技術和信息產業需要的能勝任該職業崗位工作的技術應用性人才。堅持產學結合的培養途徑,將滿足企業的工作需求作為課程開發的出發點,以職場環境為背景,全力提高人才培養的針對性和適應性。探索和建立根據企業用人「訂單」進行教育的機制,根據企業用人需求,調整專業方向,開發、設計產學結合、突出實踐能力培養的課程方案。

② 以綜合職業素質為基礎,以能力為本位。以科學的勞動觀與技術觀指導幫助學生正確理解技術發展、勞動生產組織和職業活動的關系,充分認識職業和技術實踐活動對經濟發展和個人成長的意義和價值,使學生形成健康的勞動態度、良好職業道德和正確價值觀,全面提高學生綜合職業素質。以能力為本位構建專業培養方案。從職業分析入手,對職業崗位進行能力分解,把握能力領域、能力單元兩個層次,並依此確定專業核心能力和一般專業能力,重點突出技術的運用能力和崗位工作能力的培養,圍繞核心能力培養形成系列核心課程,形成以網路技術應用能力或面向工作過程能力為支撐的計算機網路技術專業培養方案。

③以學生為主體,體現教學組織的科學性和靈活性。 充分考慮學生的認知水平和已有知識、技能、經驗與興趣,為學生提供適應勞動力市場需要和有職業發展前景的、模塊化的學習資源。力求在學習內容、教學組織、教學評價等方面給教師和學生提供選擇和創新的空間,用靈活的模塊化課程結構,滿足學生就業的不同需要,增強學生就業競爭力。技術實踐要求:選題要按照所學專業培養目標及教學基本要求確定,圍繞本領域選擇有實用價值的具有所學課程知識、能力訓練的題目。選題應與社會、生產實際工作相結合,使實踐與學生就業做到無縫連接。

打破傳統教學模式,注重學生實際動手能力的培養

計算機網路技術專業要求學生具有非常強的動手能力,在入校時大部分學生都有過使用計算機的經歷,對基礎知識有了初步的了解,這樣,如果開始還是按照傳統的教學方式,學生勢必會感覺枯燥無味,或認為內容淺顯。這樣就必須在開始就要激發學生的好奇心和學習情趣,將實踐內容滲透到日常的教學過程中。所以在人才培養過程中,採用課內實驗、校內集中實訓、頂崗實習三個環節。

1、上課的過程就是動手實踐的過程。在授課環節中,採用項目教學法,推行基於工作過程的教學模式,融「教、學、做」為一體,強化能力培養。

我們從校企合作中,學習、總結並應用「案例」教學、「項目驅動式」教學等先進的教學方法。摒棄先理論後上機,老師主學生輔的學科式的教學模式,全面貫徹推行符合高職特色的以工作過程為導向的職業式教學模式。即:在整個教學過程中,學生作為學習的主體,教師先提出問題,學生去分析、研究、實施,遇到困難和問題再在老師的幫助下查閱資料,自主學習。對基本理論的學習完全貫穿在實際項目的實施過程中,體現「做中學、學中做」。這樣有效的調動學生的學習積極性和求知慾,培養學生自學的能力,可持續發展的能力和團隊協作能力。

2、實訓教學課程採用模塊化且與職業資格等級鑒定結合,培養學生運用網路技術實際技能

我們以IT崗位的綜合職業能力為依據,構建實踐教學體系,合理地確定實訓教學課程體系,改革實踐教學,切實重視學生技術應用能力的培養,突出應用性和實踐性,按照實驗與檢測、實習與實訓、工程設計和施工來構建多媒體網路技術專業實踐教學體系,縱向上與理論教學交叉進行,橫向上與理論教學相互滲透,將「雙證書」教育納入計算機網路專業課程體系中,使學生在完成學歷教育的同時取得行業認可的職業技能資格證書。

如網路操作系統課程為取證課程。在教學標準的制定過程中,以國家勞動部相關技能證書的要求為參照,制定相關的實訓內容,讓學生在學習完該課程之後就能取得相關的職業技能證書,為今後的就業奠定良好的基礎。

3、採用「2+1」教學模式,突出培養學生的職業技能,讓學生早融入社會。

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❺ 計算機網路原理

計算機網路原理按廣義定義一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。 ... 有它調用完成用戶所調用的資源,而整個網路像一個大的計算機系統一樣,對用戶是透明的。

一個比較通用的定義是:利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來,以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。

ISBN:7040196492

書名:計算機網路原理

出版時間:2006年6月1日

出版社:高等學校教材

開本:16開

《計算機網路原理》是一本採用全新體系結構的計算機網路基礎教材。全書共分為3篇,分別從3個角度觀察計算機網路,理解計算機網路的工作原理:

第1篇是在平面上觀察計算機網路,把計算機網路看做由節點、鏈路和協議三個元素組成的系統,並介紹了鏈路和節點上的基本通信技術;

第2篇是立體地觀察計算機網路,認識計算機網路體系結構,介紹了ISO/OSI參考模型和IEEE 802、TCP/IP兩種計算機網路主流體系結構;

第3篇介紹計算機網路應用程序的C/S工作模式和基於C/S模式的計算機網路應用程序的開發方法。這3篇將計算機網路的基本原理分解成相對獨立的3個層次。

每完成一個層次內容的學習,對計算機網路工作原理的認識就會上升到一個新的高度,並最後歸結到計算機網路應用層的實現上來。

❻ 計算機網路工作原理是什麼

關於計算機網路的定義。x0dx0ax0dx0a廣義的觀點:計算機技術與通信技術相結合,實現遠程信息處理或改頃卜進一步達到資源共享的系統;資源共享的觀點:以能夠相互共享資源的方式連接起來,並且各自具有獨立功能的計算機系統的集合;對用戶透明的觀點:存在一個能為用戶自動管理資源的網路操作系統,由它來調用完成用戶任務所需要的資源,而整個網路像一個大的計算機系統一樣對用戶是透明的,實際上這種觀點描述的是一個分布式系統。x0dx0a1、支撐計算機網路的有兩大技術原理:x0dx0a1)計算機(廣義上的計算機) 2)通信技術(包括接入和輸出技術)x0dx0a前者的存在使得用戶有了強大的數據錄入、處理、輸出能力,後者使得信息的遠程即時交換和共享成為可能。x0dx0a2. 計算機網路的拓樸結構。x0dx0a答:計算機網路採用拓樸學的研究方法,將網路中的設備定義為結點,把兩個設備之間的連接線路定義為鏈路。計算機網路也是由一組結點和鏈路組成的的幾何圖形,這就是拓樸結構。x0dx0a分類:按信道類型分,分為點---點線路通信子網和廣播信道的通信子網。採用點——點連線的通信子網的基本結構有四類:星狀、環狀、樹狀和網狀;廣播信道通子網有匯流排狀、環狀和無線狀。x0dx0a3. 計算機網路的體系結構x0dx0a答:將計算機網路的層次結構模型和分層協議的集合定義為計算機網路體系結構。x0dx0a4.計算機網路的協議三要素x0dx0a答:三要素是:1,語法:關於諸如數據格式及信號電平等的規定;2,語義:關於協議動作和差錯處理等控制信息;3,定時:包含速率匹配和排序等。x0dx0a5.OSI七層協議體系結構和各級的主要作用x0dx0a 答:七層指:由低到高,依次是物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層和應用層。x0dx0a6.TCP/IP協議體系結構x0dx0a 答:TCP/IP是一個協議系列,目前已飲食了100多個協議,用於將各種計算機和數據通信設備組成計算機網路。x0dx0a TCP/IP協議具有如下特點:1,協議標准具有開放性,其獨立於特定的計算機硬體與操作系統,可以免費使用;2,統一分配網路地址,使得整個TCP/IP設備在網路中都具有惟一的IP地址。x0dx0a 分層:應用層(SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others)、傳輸層(TCP,UDP)、互聯層(IP,ICMP, ARP, RARP)、主機——網路層(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。x0dx0a 傳輸控制協議TCP:定義了兩台計算機之間進乎桐行可靠數據傳輸所交換的數據和確認信息的格式,以及計算機為了確保數據的正確到達而採取的措施。x0dx0a7、計算機通信常用原理x0dx0ax0dx0a虛電路可分為永久虛電路和交換虛電路。x0dx0aX.25協議描述了主機(DTE)與分組交換網(PSN)之間的介面標准。x0dx0aX.25的分組級相當於OSI參考模型中的網路層,主要功能是向主機提供多信道的虛電路服務。x0dx0a幀中繼的層次結構中只有物理層和鏈路層,採用光纖作為傳輸介質。x0dx0a幀中繼的常見應用:1,區域網的互聯,2,語音傳輸,3,文件傳輸。x0dx0aATM(非同步傳輸模式),ATM的信元具有固定的長度,53個位元組,5個自己是信頭,48個位元組是信息段。x0dx0aATM網路環境由兩部分組成:ATM網路和ATM終端用戶。x0dx0a區域網L3交換技術:Fast IP技術,Net Flow技術x0dx0a廣域網L3交換技術:Tag Switchingx0dx0a虛擬區域網:是通過路由和交換設備在網路的物理拓撲結構基礎上建立的邏輯網路。x0dx0a虛擬區域網的交換技術:埠交換、幀交換、元交換。x0dx0a虛擬區域網的劃分方法:按交換埠核穗號、按MAC地址、按第三層協議。x0dx0aVPN(虛擬專用網),特點:1,安全保障,2,服務質量保證,3,可擴充性和靈活性,4,可管理性。x0dx0aVPN的安全技術:隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術、使用者與設備身份認證技術。x0dx0a網路管理基本功能:故障管理、計費管理、配置管理、性能管理、安全管理。x0dx0aSNMP(簡單網路管理協議),CMIS/CMIP(公共管理信息服務和公共管理信息協議)。

❼ 計算機網路知識點

一、計算機網路概述

1.1 計算機網路的分類

按照網路的作用范圍:廣域網(WAN)、城域網(MAN)、區域網(LAN);

按照網路使用者:公用網路、專用網路。

1.2 計算機網路的層次結構

TCP/IP四層模型與OSI體系結構對比:

1.3 層次結構設計的基本原則

各層之間是相互獨立的;

每一層需要有足夠的靈活性;

各層之間完全解耦。

1.4 計算機網路的性能指標

速率:bps=bit/s 時延:發送時延、傳播時延、排隊時延、處理時延 往返時間RTT:數據報文在端到端通信中的來回一次的時間。

二、物理層

物理層的作用:連接不同的物理設備,傳輸比特流。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的可靠的物理媒體。簡單的說,物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。

物理層設備:

中繼器【Repeater,也叫放大器】:同一區域網的再生信號;兩埠的網段必須同一協議;5-4-3規程:10BASE-5乙太網中,最多串聯4個中繼器,5段中只能有3個連接主機;

集線器:同一區域網的再生、放大信號(多埠的中繼器);半雙工,不能隔離沖突域也不能隔離廣播域。

信道的基本概念:信道是往一個方向傳輸信息的媒體,一條通信電路包含一個發送信道和一個接受信道。

單工通信信道:只能一個方向通信,沒有反方向反饋的信道;

半雙工通信信道:雙方都可以發送和接受信息,但不能同時發送也不能同時接收;

全雙工通信信道:雙方都可以同時發送和接收。

三、數據鏈路層

3.1 數據鏈路層概述

數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網路層提供服務,其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。

該層的作用包括: 物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發 等。

有關數據鏈路層的重要知識點:

數據鏈路層為網路層提供可靠的數據傳輸;

基本數據單位為幀;

主要的協議:乙太網協議;

兩個重要設備名稱:網橋和交換機。

封裝成幀:「幀」是 數據鏈路層 數據的基本單位:

透明傳輸:「透明」是指即使控制字元在幀數據中,但是要當做不存在去處理。即在控制字元前加上轉義字元ESC。

3.2 數據鏈路層的差錯監測

差錯檢測:奇偶校驗碼、循環冗餘校驗碼CRC

奇偶校驗碼–局限性:當出錯兩位時,檢測不到錯誤。

循環冗餘檢驗碼:根據傳輸或保存的數據而產生固定位數校驗碼。

3.3 最大傳輸單元MTU

最大傳輸單元MTU(Maximum Transmission Unit),數據鏈路層的數據幀不是無限大的,數據幀長度受MTU限制.

路徑MTU:由鏈路中MTU的最小值決定。

3.4 乙太網協議詳解

MAC地址:每一個設備都擁有唯一的MAC地址,共48位,使用十六進製表示。

乙太網協議:是一種使用廣泛的區域網技術,是一種應用於數據鏈路層的協議,使用乙太網可以完成相鄰設備的數據幀傳輸:

區域網分類:

Ethernet乙太網IEEE802.3:

乙太網第一個廣泛部署的高速區域網

乙太網數據速率快

乙太網硬體價格便宜,網路造價成本低

乙太網幀結構:

類型:標識上層協議(2位元組)

目的地址和源地址:MAC地址(每個6位元組)

數據:封裝的上層協議的分組(46~1500位元組)

CRC:循環冗餘碼(4位元組)

乙太網最短幀:乙太網幀最短64位元組;乙太網幀除了數據部分18位元組;數據最短46位元組;

MAC地址(物理地址、區域網地址)

MAC地址長度為6位元組,48位;

MAC地址具有唯一性,每個網路適配器對應一個MAC地址;

通常採用十六進製表示法,每個位元組表示一個十六進制數,用 - 或 : 連接起來;

MAC廣播地址:FF-FF-FF-FF-FF-FF。

四、網路層

網路層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送,具體功能包括定址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。數據交換技術是報文交換(基本上被分組所替代):採用儲存轉發方式,數據交換單位是報文。

網路層中涉及眾多的協議,其中包括最重要的協議,也是TCP/IP的核心協議——IP協議。IP協議非常簡單,僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協議的主要功能有:無連接數據報傳輸、數據報路由選擇和差錯控制。

與IP協議配套使用實現其功能的還有地址解析協議ARP、逆地址解析協議RARP、網際網路報文協議ICMP、網際網路組管理協議IGMP。具體的協議我們會在接下來的部分進行總結,有關網路層的重點為:

1、網路層負責對子網間的數據包進行路由選擇。此外,網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能;

2、基本數據單位為IP數據報;

3、包含的主要協議:

IP協議(Internet Protocol,網際網路互聯協議);

ICMP協議(Internet Control Message Protocol,網際網路控制報文協議);

ARP協議(Address Resolution Protocol,地址解析協議);

RARP協議(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析協議)。

4、重要的設備:路由器。

路由器相關協議

4.1 IP協議詳解

IP網際協議是 Internet 網路層最核心的協議。虛擬互聯網路的產生:實際的計算機網路錯綜復雜;物理設備通過使用IP協議,屏蔽了物理網路之間的差異;當網路中主機使用IP協議連接時,無需關注網路細節,於是形成了虛擬網路。

IP協議使得復雜的實際網路變為一個虛擬互聯的網路;並且解決了在虛擬網路中數據報傳輸路徑的問題。

其中,版本指IP協議的版本,佔4位,如IPv4和IPv6;首部位長度表示IP首部長度,佔4位,最大數值位15;總長度表示IP數據報總長度,佔16位,最大數值位65535;TTL表示IP數據報文在網路中的壽命,佔8位;協議表明IP數據所攜帶的具體數據是什麼協議的,如TCP、UDP。

4.2 IP協議的轉發流程

4.3 IP地址的子網劃分

A類(8網路號+24主機號)、B類(16網路號+16主機號)、C類(24網路號+8主機號)可以用於標識網路中的主機或路由器,D類地址作為組廣播地址,E類是地址保留。

4.4 網路地址轉換NAT技術

用於多個主機通過一個公有IP訪問訪問互聯網的私有網路中,減緩了IP地址的消耗,但是增加了網路通信的復雜度。

NAT 工作原理:

從內網出去的IP數據報,將其IP地址替換為NAT伺服器擁有的合法的公共IP地址,並將替換關系記錄到NAT轉換表中;

從公共互聯網返回的IP數據報,依據其目的的IP地址檢索NAT轉換表,並利用檢索到的內部私有IP地址替換目的IP地址,然後將IP數據報轉發到內部網路。

4.5 ARP協議與RARP協議

地址解析協議 ARP(Address Resolution Protocol):為網卡(網路適配器)的IP地址到對應的硬體地址提供動態映射。可以把網路層32位地址轉化為數據鏈路層MAC48位地址。

ARP 是即插即用的,一個ARP表是自動建立的,不需要系統管理員來配置。

RARP(Reverse Address Resolution Protocol)協議指逆地址解析協議,可以把數據鏈路層MAC48位地址轉化為網路層32位地址。

4.6 ICMP協議詳解

網際控制報文協議(Internet Control Message Protocol),可以報告錯誤信息或者異常情況,ICMP報文封裝在IP數據報當中。

ICMP協議的應用:

Ping應用:網路故障的排查;

Traceroute應用:可以探測IP數據報在網路中走過的路徑。

4.7網路層的路由概述

關於路由演算法的要求:正確的完整的、在計算上應該盡可能是簡單的、可以適應網路中的變化、穩定的公平的。

自治系統AS: 指處於一個管理機構下的網路設備群,AS內部網路自治管理,對外提供一個或多個出入口,其中自治系統內部的路由協議為內部網關協議,如RIP、OSPF等;自治系統外部的路由協議為外部網關協議,如BGP。

靜態路由: 人工配置,難度和復雜度高;

動態路由:

鏈路狀態路由選擇演算法LS:向所有隔壁路由發送信息收斂快;全局式路由選擇演算法,每個路由器計算路由時,需構建整個網路拓撲圖;利用Dijkstra演算法求源端到目的端網路的最短路徑;Dijkstra(迪傑斯特拉)演算法

距離-向量路由選擇演算法DV:向所有隔壁路由發送信息收斂慢、會存在迴路;基礎是Bellman-Ford方程(簡稱B-F方程);

4.8 內部網關路由協議之RIP協議

路由信息協議 RIP(Routing Information Protocol)【應用層】,基於距離-向量的路由選擇演算法,較小的AS(自治系統),適合小型網路;RIP報文,封裝進UDP數據報。

RIP協議特性:

RIP在度量路徑時採用的是跳數(每個路由器維護自身到其他每個路由器的距離記錄);

RIP的費用定義在源路由器和目的子網之間;

RIP被限制的網路直徑不超過15跳;

和隔壁交換所有的信息,30主動一次(廣播)。

4.9 內部網關路由協議之OSPF協議

開放最短路徑優先協議 OSPF(Open Shortest Path First)【網路層】,基於鏈路狀態的路由選擇演算法(即Dijkstra演算法),較大規模的AS ,適合大型網路,直接封裝在IP數據報傳輸。

OSPF協議優點:

安全;

支持多條相同費用路徑;

支持區別化費用度量;

支持單播路由和多播路由;

分層路由。

RIP與OSPF的對比(路由演算法決定其性質):

4.10外部網關路由協議之BGP協議

BGP(Border Gateway Protocol)邊際網關協議【應用層】:是運行在AS之間的一種協議,尋找一條好路由:首次交換全部信息,以後只交換變化的部分,BGP封裝進TCP報文段.

五、傳輸層

第一個端到端,即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外,傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。

傳輸層的任務是根據通信子網的特性,最佳的利用網路資源,為兩個端系統的會話層之間,提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,負責端到端的可靠數據傳輸。在這一層,信息傳送的協議數據單元稱為段或報文。

網路層只是根據網路地址將源結點發出的數據包傳送到目的結點,而傳輸層則負責將數據可靠地傳送到相應的埠。

有關網路層的重點:

傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題;

包含的主要協議:TCP協議(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)、UDP協議(User Datagram Protocol,用戶數據報協議);

重要設備:網關。

5.1 UDP協議詳解

UDP(User Datagram Protocol: 用戶數據報協議),是一個非常簡單的協議。

UDP協議的特點:

UDP是無連接協議;

UDP不能保證可靠的交付數據;

UDP是面向報文傳輸的;

UDP沒有擁塞控制;

UDP首部開銷很小。

UDP數據報結構:

首部:8B,四欄位/2B【源埠 | 目的埠 | UDP長度 | 校驗和】 數據欄位:應用數據

5.2 TCP協議詳解

TCP(Transmission Control Protocol: 傳輸控制協議),是計算機網路中非常復雜的一個協議。

TCP協議的功能:

對應用層報文進行分段和重組;

面向應用層實現復用與分解;

實現端到端的流量控制;

擁塞控制;

傳輸層定址;

對收到的報文進行差錯檢測(首部和數據部分都檢錯);

實現進程間的端到端可靠數據傳輸控制。

TCP協議的特點:

TCP是面向連接的協議;

TCP是面向位元組流的協議;

TCP的一個連接有兩端,即點對點通信;

TCP提供可靠的傳輸服務;

TCP協議提供全雙工通信(每條TCP連接只能一對一);

5.2.1 TCP報文段結構:

最大報文段長度:報文段中封裝的應用層數據的最大長度。

TCP首部:

序號欄位:TCP的序號是對每個應用層數據的每個位元組進行編號

確認序號欄位:期望從對方接收數據的位元組序號,即該序號對應的位元組尚未收到。用ack_seq標識;

TCP段的首部長度最短是20B ,最長為60位元組。但是長度必須為4B的整數倍

TCP標記的作用:

5.3 可靠傳輸的基本原理

基本原理:

不可靠傳輸信道在數據傳輸中可能發生的情況:比特差錯、亂序、重傳、丟失

基於不可靠信道實現可靠數據傳輸採取的措施:

差錯檢測:利用編碼實現數據包傳輸過程中的比特差錯檢測 確認:接收方向發送方反饋接收狀態 重傳:發送方重新發送接收方沒有正確接收的數據 序號:確保數據按序提交 計時器:解決數據丟失問題;

停止等待協議:是最簡單的可靠傳輸協議,但是該協議對信道的利用率不高。

連續ARQ(Automatic Repeat reQuest:自動重傳請求)協議:滑動窗口+累計確認,大幅提高了信道的利用率。

5.3.1TCP協議的可靠傳輸

基於連續ARQ協議,在某些情況下,重傳的效率並不高,會重復傳輸部分已經成功接收的位元組。

5.3.2 TCP協議的流量控制

流量控制:讓發送方發送速率不要太快,TCP協議使用滑動窗口實現流量控制。

5.4 TCP協議的擁塞控制

擁塞控制與流量控制的區別:流量控制考慮點對點的通信量的控制,而擁塞控制考慮整個網路,是全局性的考慮。擁塞控制的方法:慢啟動演算法+擁塞避免演算法。

慢開始和擁塞避免:

【慢開始】擁塞窗口從1指數增長;

到達閾值時進入【擁塞避免】,變成+1增長;

【超時】,閾值變為當前cwnd的一半(不能<2);

再從【慢開始】,擁塞窗口從1指數增長。

快重傳和快恢復:

發送方連續收到3個冗餘ACK,執行【快重傳】,不必等計時器超時;

執行【快恢復】,閾值變為當前cwnd的一半(不能<2),並從此新的ssthresh點進入【擁塞避免】。

5.5 TCP連接的三次握手(重要)

TCP三次握手使用指令:

面試常客:為什麼需要三次握手?

第一次握手:客戶發送請求,此時伺服器知道客戶能發;

第二次握手:伺服器發送確認,此時客戶知道伺服器能發能收;

第三次握手:客戶發送確認,此時伺服器知道客戶能收。

建立連接(三次握手):

第一次: 客戶向伺服器發送連接請求段,建立連接請求控制段(SYN=1),表示傳輸的報文段的第一個數據位元組的序列號是x,此序列號代表整個報文段的序號(seq=x);客戶端進入 SYN_SEND (同步發送狀態);

第二次: 伺服器發回確認報文段,同意建立新連接的確認段(SYN=1),確認序號欄位有效(ACK=1),伺服器告訴客戶端報文段序號是y(seq=y),表示伺服器已經收到客戶端序號為x的報文段,准備接受客戶端序列號為x+1的報文段(ack_seq=x+1);伺服器由LISTEN進入SYN_RCVD (同步收到狀態);

第三次: 客戶對伺服器的同一連接進行確認.確認序號欄位有效(ACK=1),客戶此次的報文段的序列號是x+1(seq=x+1),客戶期望接受伺服器序列號為y+1的報文段(ack_seq=y+1);當客戶發送ack時,客戶端進入ESTABLISHED 狀態;當服務收到客戶發送的ack後,也進入ESTABLISHED狀態;第三次握手可攜帶數據;

5.6 TCP連接的四次揮手(重要)

釋放連接(四次揮手)

第一次: 客戶向伺服器發送釋放連接報文段,發送端數據發送完畢,請求釋放連接(FIN=1),傳輸的第一個數據位元組的序號是x(seq=x);客戶端狀態由ESTABLISHED進入FIN_WAIT_1(終止等待1狀態);

第二次: 伺服器向客戶發送確認段,確認字型大小段有效(ACK=1),伺服器傳輸的數據序號是y(seq=y),伺服器期望接收客戶數據序號為x+1(ack_seq=x+1);伺服器狀態由ESTABLISHED進入CLOSE_WAIT(關閉等待);客戶端收到ACK段後,由FIN_WAIT_1進入FIN_WAIT_2;

第三次: 伺服器向客戶發送釋放連接報文段,請求釋放連接(FIN=1),確認字型大小段有效(ACK=1),表示伺服器期望接收客戶數據序號為x+1(ack_seq=x+1);表示自己傳輸的第一個位元組序號是y+1(seq=y+1);伺服器狀態由CLOSE_WAIT 進入 LAST_ACK (最後確認狀態);

第四次: 客戶向伺服器發送確認段,確認字型大小段有效(ACK=1),表示客戶傳輸的數據序號是x+1(seq=x+1),表示客戶期望接收伺服器數據序號為y+1+1(ack_seq=y+1+1);客戶端狀態由FIN_WAIT_2進入TIME_WAIT,等待2MSL時間,進入CLOSED狀態;伺服器在收到最後一次ACK後,由LAST_ACK進入CLOSED;

為什麼需要等待2MSL?

最後一個報文沒有確認;

確保發送方的ACK可以到達接收方;

2MSL時間內沒有收到,則接收方會重發;

確保當前連接的所有報文都已經過期。

六、應用層

為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。應用層重點:

數據傳輸基本單位為報文;

包含的主要協議:FTP(文件傳送協議)、Telnet(遠程登錄協議)、DNS(域名解析協議)、SMTP(郵件傳送協議),POP3協議(郵局協議),HTTP協議(Hyper Text Transfer Protocol)。

6.1 DNS詳解

DNS(Domain Name System:域名系統)【C/S,UDP,埠53】:解決IP地址復雜難以記憶的問題,存儲並完成自己所管轄范圍內主機的 域名 到 IP 地址的映射。

域名解析的順序:

【1】瀏覽器緩存,

【2】找本機的hosts文件,

【3】路由緩存,

【4】找DNS伺服器(本地域名、頂級域名、根域名)->迭代解析、遞歸查詢。

IP—>DNS服務—>便於記憶的域名

域名由點、字母和數字組成,分為頂級域(com,cn,net,gov,org)、二級域(,taobao,qq,alibaba)、三級域(www)(12-2-0852)

6.2 DHCP協議詳解

DHCP(Dynamic Configuration Protocol:動態主機設置協議):是一個區域網協議,是應用UDP協議的應用層協議。作用:為臨時接入區域網的用戶自動分配IP地址。

6.3 HTTP協議詳解

文件傳輸協議(FTP):控制連接(埠21):傳輸控制信息(連接、傳輸請求),以7位ASCII碼的格式。整個會話期間一直打開。

HTTP(HyperText Transfer Protocol:超文本傳輸協議)【TCP,埠80】:是可靠的數據傳輸協議,瀏覽器向伺服器發收報文前,先建立TCP連接,HTTP使用TCP連接方式(HTTP自身無連接)。

HTTP請求報文方式:

GET:請求指定的頁面信息,並返回實體主體;

POST:向指定資源提交數據進行處理請求;

DELETE:請求伺服器刪除指定的頁面;

HEAD:請求讀取URL標識的信息的首部,只返回報文頭;

OPETION:請求一些選項的信息;

PUT:在指明的URL下存儲一個文檔。

6.3.1 HTTP工作的結構

6.3.2 HTTPS協議詳解

HTTPS(Secure)是安全的HTTP協議,埠號443。基於HTTP協議,通過SSL或TLS提供加密處理數據、驗證對方身份以及數據完整性保護

原文地址:https://blog.csdn.net/Royalic/article/details/119985591

❽ 第2代計算機的特點是什麼

第二代計算機的特點:採用晶體管,出現高級語言
中央處理單元CPU結構:算術單元,控制單元,存儲單元
硬碟的物理結構,由磁軌,扇區,柱面和磁頭組成。每個磁軌被分成若干個扇區,每個扇區通常是512位元組。硬碟的磁軌數一般介於300至3000之間,每磁軌的扇區數通常是63。
分區的三種fat16常見於dos,win97中,fat32用於win9x的後期版本中,例如win98
Ntfs只存在於win2000和xp中。
第一台計算機主要元器件電子管
Cpu構件:主頻,內存匯流排速度 ,工作電壓,擴展指令集,整數與浮點,一級緩存二級緩存,製造工藝
挑選cpu最重要的選擇的標準是性價比
切斷主機電源之後數據就會消失的存儲器是RAM
ROM只讀式內存 EPROM存儲在ROM中的數據需要被抺去或進行重新寫入時,可擦寫編程rom
挑選內存不需要注意的選項是本身重量
英文縮寫fat的意思文件分配表
出廠硬碟必須的3個步驟低極格式化,分區,高級格式化
光碟中可以重復刻錄的是CD-RW
匯流排,連接對象分類:內部匯流排,系統匯流排,外部匯流排
功能分類數據匯流排,地址匯流排,控制匯流排
中斷的含義:是cpu處理外部突發事件的重要技術,它能使cpu在運行過程中對外部事件發出的中斷請求及時地進行處理,完成後又立即返回斷點,繼續處理cpu原來的工作。
在非同步通訊中,若一個字元佔用8位數據,起始位和終止位至少各佔1位,那麼,實際傳送信息的效率最多是80%,採用一個數據用一個同步字作為起始位的格式,這便是同步通訊方式。
列印機的種類,針式列印機,噴墨列印機,激光列印機
顯卡的刷新率應該大於75HZ
Pci是常見的音效卡介面
程序的特點:目的性,有序性,有限性
操作系統功能:用來控制和管理計算機硬體和軟體資源的軟體。通過處理器管理,存儲器管理,文件管理,設備管理和作業管理來實現對計算機的控制
驅動程序的作用是驅動某一個硬體,使其正常工作
主流的計算機主板結構是ATX
計算機基本輸入/輸出系統的英文縮寫為BIOS
計算機機箱不含的硬體容器7寸托架
計算機光碟機的介面與硬碟的設備一樣,ide
硬碟分區的步驟不包括刪除磁軌
第一代計算機網路以主機為中心
第二代計算機網路以通信子網為中心,通信子網構成一個有機整體,即分散又統一,從而使整個系統性能大大提高
網路中同等層之間的通信規則是該層使用的協方,同一計算機不能功能層之間的通信規則稱為介面
服務元素:請求,指示,響應,確認
Osi:物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層,應用層
比特 幀 報文 tp spud pp ap
表示層涉及數據壓縮和解壓,數據加密和解密等工作,功能提供了數據表達方式和編碼的格式
Tcp/ip網路介面層,互連網層,傳輸層,應用層
網路介面層等同物理層,數據鏈路層,互聯網層等同網路層,傳輸層等傳輸層,應用層等同會話層,表示層,應用層
分組交換的概念是英國戴維斯於1966年提出
面向終端的網路以主機為中心
提高系統通用性不是計算機網路的功能
互聯網的廣泛應用是80-90年代
Osi七層的模型的數據鏈路層與錯誤檢測及介質訪問有關
Udp出現在tcp/ip協議模型中的傳輸層
物理層介質特性:吞吐量和帶寬,成本,尺寸和可擴展性,連接器以及抗噪性
10base5定義:10代表10M的吞吐量,base代表是基帶傳輸,5代表電纜的最大段長度為500米,每段最多站點數100,兩站點間最小距離2.5米,最大網路長度2500米
10base2每段最大長度185米,每段最多站點數30,兩站點間最短距離0.5米,最大長度925,最多5個段