Windows与网络基础：计算机网络概述和计算机网络参考模型

• 学习目标
  1、了解网络的基本概念
  2、掌握网络的相关功能
  3、了解网络发展历程以及常见的网络拓扑结构
  4、理解OSI七层参考模型
  5、理解TCP/IP五层参考模型（四层）
  

一、计算机网络概述

1、计算网络的基本概念

1.1、什么是计算机网络

(1)定义：由两台或多台计算机通过网络设备进行串联（网络设备通过传输介质串联)
(2)网络设备

• 计算机
• 路由交换
• 防火墙
• 上网行为管理

(3)传输介质

• 双绞线（网线) 5类、6类、7类光纤
• 光纤
• 无线(2.4GHz 5GHz)

1.2、计算机网络的目的

• 数据通信
• 资源共享增加可靠性
• 提高系统的处理能力

1.3、计算机网络发展历程

(1)第—阶段

• 分组交换网络-------阿帕网(ARPAnet)

(2)第二阶段

• 近80年代
• 标志性事件：NFSnet
• 关键性技术：TCP/IP协议簇的提出

(3)第三阶段

• 90年代，超文本链接网页(HTML)浏览器的出现
• 标志性事件：浏览器
• 关键性技术：万维网技术(web====www)

2、常见的概念

2.1、网络协议和标准

(1）协议：规则（计算机网络中通信的对等实体之间交换信息时所需要遵循的规则的集合)
(2）标准：
标准组织

• ISO(国际标准化组织)
• ITU:国际电信联益
• IEEE:电气和电子工程师协会

2.2、网络分类

• 广域网: WAN，万维网，外网
• 城域网:一个城市的网络
• 局域网:LAN 内网

2.3、IEEE802局域网标准

1980年2月提出

• 有线局域网802.3
  802.3u 实现百兆快速以太网
  802.3z 光纤实现千兆
  802.3ab 双绞线实现千兆(超5类、6类)
  802.3ae 实现万兆
  802.3ba实现十万兆
• 无线局域网802.11
  802.11a 速率最高54Mbps (5G)
  802.11b速率最高11Mbps (2.4G)
  802.11g速率最高54Mbps (2.4G)
  802.11n速率最高600Mbps

2.4、主流的网络厂商及设备

1、网络通信设备厂商

• 思科(鼻祖）
• 华为(国内主流)
• 新华三（H3C)
• 锐捷

2、网络安全设备厂商

• 深信服
• 奇安信
• 启明星辰
• 绿盟科技

2.5、网络拓扑

2.5.1、星型网络拓扑

• 中心节点压力大（购买性能比较高的设备）
• 易于实现、易于网络拓展、易于故障排查

双星型拓扑是目前企业中使用最为广泛的拓扑结构

2.5.2、网型拓扑

• 可靠性高
• 成本非常高

可能等到全部都坏了，才知道出现啊问题了

2.5.3、总线型

计算机网络拓扑结构中，总线型就是一根主干线连接多个节点而形成的网络结构。在总线型网络结构中，网络信息都是通过主干线传输到各个节点的。总线型结构的特点主要在于它的简单灵活、构建方便、性能优良。其主要的缺点在于总干线将对整个网络起决定作用，主干线的故障将引起整个网络瘫痪。

2.5.4、环型

计算机网络拓扑结构中，环型结构主要是各个节点之间进行收尾连接，一个节点连接着一个节点而形成一个环路。在环形网络拓扑结构中，网络信息的传输都是沿着一个方向进行的，是单向的，并且，在每一个节点中，都需要装设一个中继器，用来收发信息和对信息的扩大读取。环形网络拓扑结构的主要特点在于它的建网简单、结构易构、便于管理。而它的缺点主要表现为节点过多，传输效率不高，不便于扩充。

2.5.5、树形

在计算机网络拓扑结构中，树形网络结构主要是指各个主机进行分层连接，其中处在越高的位置，此节点的可靠性就越强。树形网络结构其实是总线性网络结构的复杂化，如果总线型网络结构通过许多层集线器进行主机连接，从而形成了树形网络结构，如图5所示。在互联网中，树形结构中的不同层次的计算机或者是节点，它们的地位是不一样的，树根部位（最高层）是主干网，相当于广域网的某节点，中间节点所表示的应该是大局域网或者城域网，叶节点所对应的就是最低的小局域网。树型结构中，所有节点中的两个节点之间都不会产生回路，所有的通路都能进行双向传输。其优点是成本较低、便于推广、灵活方便，比较适合那些分等级的主次较强的层次型的网络。

二、计算机网络参考模型

1、OSI七层参考模型

1.1、分层思想

1.2、OSI参考模型

• 由于早期计算机厂商使用的私有的网络模型，由lSO在1984年颁布了OSI参考模型，将网络分为七层
• 物理层:二进制数转换传输的电信号或光信号(建立、维护、断开物理链接)
• 数据链路层:建立逻辑链接，进行硬件地址(MAC)寻址、差错校验
• 网络层:进行逻辑地址(IP地址）寻址，实现不同网络之间的路径选择·
• 传输层:定义传输数据的协议端口号，流控，差错校验
• 会话层:建立、管理、中止会话
• 表示层:数据的表示，加密，压缩等等
• 应用层:将原始的数据转换为电脑能够识别的二进制数

2、TCP/IP（传输控制协议/网际协议）四层和五层

OSI 的七层协议体系结构的概念清楚，理论也较完整，但它既复杂又不实用。TCP/IP体系结构则不同，但它现在却得到了非常广泛的应用。

2.1、四层

TCP/IP是一个四层的体系结构，它包含应用层、运输层、网际层和网络接口层（用网际层这个名字是强调这一层是为了解决不同网络的互连问题)。不过从实质上讲，TCP/IP只有最上面的三层，因为最下面的网络接口层并没有什么具体内容。因此在学习计算机网络的原理时往往采取折中的办法，即综合OSI和 TCP/IP的优点，采用一种只有五层协议的体系结构，这样既简洁又能将概念阐述清楚R。有时为了方便，也可把最底下两层称为网络接口层。

以上是《计算机网络》谢希仁编著p31内容

2.2五层

• 应用层:HTTP HTTPS SSH TELNET DNS POP3 lMAP TETP FTP NTP
• 运输层：TCP(传输控制协议)：传输更加稳定可靠；UDP(用户数据报协议)：传输效率更高))
• 网络层:IP(ARP:地址解析协议;RARP:逆地址解析协议;ICMP:网际控制报文协议;IGMP:网际组管理协议)
• 数据链路层
• 物理层