CSP-S 2019初赛知识点总结之计算机网络

计算机网络

计算机网络是一个在协议控制下的多机互联系统

网络的功能

信息交换、资源共享、分布式处理

网络拓扑

总线拓扑（同轴电缆或双绞线）、星型拓扑（同轴电缆或双绞线，集线器为中央节点）、环形拓扑（双环结构）、树形拓扑（同轴电缆）、网状拓扑、混合拓扑（杂合型拓扑）、蜂窝拓扑（无线）

计算机网络系统

由硬件系统、软件系统及网络信息系统组成

DNS（域名系统）它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。由域名空间、域名服务器、地址转换请求程序三部分组成

网络的分类

按地理范围分：局域网（LAN）（IEEE802系列标准）、城域网（都市网）（MAN）、广域网（WAN）

按传输介质分：有线网（双绞线、同轴电缆、光导纤维），无线网

5G

第五代移动通信技术（英语：5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation，简称5G或5G技术）是最新一代蜂窝移动通信技术，要求速度高达20 Gbit/s

4G

第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术，外语缩写：4G，以100Mbps以上的速度下载

OSI模型

国际化标准组织（ISO） 提出

开放式系统互联通信参考模型（英语：Open System Interconnection Reference Model，缩写为 OSI），简称为OSI模型（OSI model），一种概念模型，由国际标准化组织提出，一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。

TCP/IP

是因特网的核心协议，具体为传输控制协议（TCP）和网际协议（IP），TCP负责网上信息的正确传输，IP负责将信息从一处传输到另一处，本质上是一种采用分组交换技术的协议

TCP/IP是一组用于实现网络互连的通信协议。Internet网络体系结构以TCP/IP为核心。基于TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次，它们分别是：网络接口层、网络层（主机到主机）、传输层、和应用层。

1. 应用层

应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP、FTP、HTTP等.

2. 传输层

传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP).

DNS、RIP和TFTP都是基于UDP的。

TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务；而UDP协议提供的则是不保证可靠的（并不是不可靠）、无连接的数据传输服务.

3. 网际互联层

网际互联层对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。该层有三个主要协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP）。

IP协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。

4. 网络接入层（即主机-网络层）

网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。**地址解析协议（ARP）**工作在此层，即OSI参考模型的数据链路层。光纤分布式数据接口（FDDI），以太网协议（Ethernet），ATM协议

TCP拥堵控制算法

慢启动、拥塞避免、快速重传

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因特网概述

因特网是一个建立在网络互联基础上的最大的、开放的全球性网络。因特网拥有数千万台计算机和上一个用户，是全球信息资源的超大型集合体。

因特网起源于20世纪60年代中期，由美国国防部高级研究计划局（ARPA）资助的ARPANET（阿帕网），提出的TCP/IP协议为因特网的发展奠定了基础。

我国正式接入因特网是在1994年4月。

我国的Internet发展情况为20世纪80十年代末、90年代初才起步。

1989年我国第一个公用分组交换网CNPAC建成运行

因特网提供的服务

Internet的服务有电子邮件、远程登录、文件传输、信息服务等……

（SMTP、POP、Web（HTTP）、NNTP（网络新闻传输协议）、FTP等）

万维网（WWW）

全球信息网，又称万维网（World Wide Web），是一个全球规模的信息服务系统，有遍布于全世界的数以万计的Web站点组成。（分布式超媒体信息查询系统）

电子邮件（E-mail）

格式：邮箱名@邮箱所在主机的域名

文件传输协议(FTP)

用于在计算机间传输文件，如下载软件等。

FTP几乎可以传输所有类型的文件，包括文本、二进制可执行、声音、图像、数据压缩文件等。

远程登录（Telnet）

指通过Internet与其他主机连接

Telnet是远程登录服务的一个协议，该协议定义了远程用户与服务器交互的方式。允许用户在一台联网的计算机登录到一个远程分时系统时，像使用自己的计算机一样使用该系统。

浏览网页的相关概念

WWW与HTML

WWW是因特网上集文本、声音、图像、视频等多媒体信息与一身的全球信息资源网络，是因特网上的重要组成部分。

WWW的网页文件是用超文本标记语言HTML(Hyper Text Markup Language)编写的,并在**超文本传输协议(Hyper Text Transmission Protocol,HTTP)**支持下运行的。

URL

URL其实就是因特网上的资源地址。其格式：协议名：//IP地址或者域名

浏览器

WWW浏览器是一个客户端的程序，其主要功能是使用户获取因特网上的各种资源，常用的浏览器有Microsoft的Internet Explorer(IE)

电子邮箱的相关概念

电子邮箱概述

因特网上是用最为广泛的一种服务。

电子邮箱使用的协议

有简单邮箱传输协议(Simple Message Transfer Protocol,SMTP)、电子邮箱扩展协议(Multipurpose Internet Mail Extensions,MIME)和POP(Post Office Protocol)协议。(POP又被称为POP3)

(SMTP：发送，POP：接收，IMAP（邮件访问协议）：发送+接收(双向))

电子邮件地址格式：<用户标识>@<主机域名>

附件可为任何格式的文件，但不能发送文件夹以及超过一定大小的文件

E-mail邮件本质上是一个文件

域名

格式为：开头.主机名.主机类型.国家名（可以不要）

因特网上的域名由域名系统（DNS）统一管理

国家顶级域名：cn（中国），us（美国），uk（英国）

国际顶级域名：int（国际性组织可在int下注册）

通用顶级域名：com（商业组织）、net（网络组织）、edu（教育机构）、gov（政府部门）、org（非赢利性组织）

IP地址

所谓Ip地址，即网络协议地址，是用于表示Internet网络上节点的32位地址(IPv4是这样的，当然IPv6会不同，它是128位的，分8组，每组16位)。

对于Internet网络上的每个节点，都必须指派一个唯一的地址，它由网络ID和唯一的主机ID组成。

该地址通常用由句点分割的八位字节的是十进制数表示(如192.168.40.88)

IP分为A、B、C、D、E五大类，其中A、B、C为常用类，都由网络ID和主机ID两个部分组成。

网络ID也称为网络地址，标识大规模TCP/IP网际网络(由网络组成的网络)内的单个网段，连接到并共享访问同一网络的所有系统在其完整的IP地址内都有一个公共的网络ID，这个ID也用于唯一的识别大规模的网际网络内部的每个网络

主机ID也称为主机地址，识别每个网络内部的TCP/IP节点（工作站、服务器、路由器或其他TCP/IP设备），每个设备的主机ID唯一的识别所在网络内的单个系统。

A类地址：1.0.0.1~126.255.255.254，主机ID占3Byte(3位数，2个小数点)

B类地址：128.1.0.1~191.255.255.254，主机ID占2Byte(2位数，1个小数点)

C类地址：192.0.0.1~223.255.255.254，主机ID占1Byte(1位数，0个小数点)

注：

1.尽管IP地址的主机号的每个域的取值范围是0~255，但主机ID所有域都为0或者255，例如网络ID为10，就不能把10.0.0.0或者10.255.255.255分配给主机；如果网络ID为192.114.31，就不能吧192.114.31.0和192.114.31.255分配给主机。

2.专用网络寻址选项：如果某个链接仅存在于群集结点之间，并且不支持其他网络的客户机，可以为它配置私有的IP地址，而不是企业的正式IP网络地址。经过Internet编号指派机构(IANA)协商同意，几个IP网络被保留下来以用作企业内部私有。这些保留的号码是：

A类：10.0.0.0~10.255.255.255

B类：172.16.0.0~172.31.255.255

C类：192.168.0.0~192.168.255.255

一些特殊点

A: 127.0.0.0~127.255.255.255 被保留

B: 191.255.255.255是广播地址

IP地址的表示方法：采用点分十进制记法（Dotted Decimal Notation），即将32bit的IP地址中的每8位用。等效的十进制表示，并每8位之间加上一个点，即4段热进制为组成，“.”隔开，每组数字的取值范围只能是0~255