计算机网络知识点总结(每日更新)

文章目录

  • 0 计算机网络概述
    • 0.1 计算机网络在信息时代的作用
    • 0.2 计算机网络的重要功能
    • 0.3 因特网概述
      • 0.3.1 理论
      • 0.3.2 三个阶段
    • 0.4 多层次的ISP结构
    • 0.5 因特网的组成
    • 0.6 三种交换的比较
    • 0.7 性能指标
      • 0.7.1 速率
      • 0.7.2 带宽
      • 0.7.3 吞吐量
      • 0.7.4 时延
      • 0.7.5 时延带宽积
      • 0.7.6 往返时间
      • 0.7.7 利用率
  • 1 计算机网络的体系结构
    • 1.1 OSI七层模型(开放式系统互联参考模型)
    • 1.2 网络安全和OSI参考模型
  • 1.3 TCP/IP四层模型
    • 1.4 小结

要回顾就详细地回顾,打破砂锅问到底 = 爽!

推荐想继续再深入的可以再看看《计算机网络-自顶向下方法》和《TCP/IP详解卷1:协议》,后续看情况也会整理对应的笔记。

0 计算机网络概述

0.1 计算机网络在信息时代的作用


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  1. 数字化,把信息存入电脑,转化成010101等二进制代码,变成电脑能够处理的过程,就是数字化过程
  2. 信息化,比如用微信聊天,进行数据交互
  3. 网络化,数字化和信息化,都离不开网络化,网络化分为三网:电信网络(又分了几大运营商的网络,有线电话拨号网络)、计算机网络、有线电视网络(数据通信是单向的);而计算机网络又分为因特网以及其他网络

0.2 计算机网络的重要功能

  • 连通性,彼此联通,交换信息
  • 共享性,信息共享、软(虚拟机)硬(打印机)件共享

0.3 因特网概述

0.3.1 理论


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  • 一台一台网络设备,计算机,称为结点,网线称为链路,这么多设备连接上交换机,组成局域网,称为网络
  • 然后不止你这个区域有网络,还有很多个和你相似的区域,这么多区域用路由器等网络设备连接起来,称为互
  • 因特网是全球最大的互联网
  • 这确实有点小问题,在现在的教材上i是互连网I是因特网最大互联网

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  • 整个因特网使用的就是TCP/IP协议
  • 计算机等设备接上互联网,就能够相互通讯
  • 这样全球的计算机,整个互联网就相当于一个网络,也就是因特网

0.3.2 三个阶段


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  • 1983年的TCP/IP是因特网的开始,TCP/IP协议是美国国防部搞出来的,当时没想那么多安全因素,后序的IPv6就将安全因素考虑进去了
  • 三级结构的因特网是第二阶段
  • 多层次的ISP结构的因特网是第三阶段,ISP是什么呢?比如说联通电信移动这些运营商

0.4 多层次的ISP结构


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  • 比如河北电信(第二层ISP)可以向Internet申请地址段,然后石家庄电信(第三层ISP)又可以像河北电信申请地址段
  • 所以说服务器放到什么位置,也要看看ISP的这个对象

  • 中国互联网
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0.5 因特网的组成


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  1. 边缘部分
  • 客户服务器方式C/S(比如说微软edge浏览器,这就是个客户端,访问一个网站,客户端访问服务器的这个请求,就是C/S的方式)

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  • 对等方式P2P(假如从服务器上下载小电影,客户端越多,下载速度越慢,这个服务器就要有压力了;那么对等方式是什么?就是用户端客户机既是客户机也是服务器,在下载的时候,有很多源,从多个源下载同一个文件,这就是对等)

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  1. 核心部分

网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性,使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信(即传送或接收各种形式的数据)

  • 电路交换

建立连接(申请占用通信资源:例如拨号)-> 通话(一直占用通信资源) -> 释放连接(释放通信资源);适合数据量很大的实时性通讯传输核心路由器之间可以使用电路交换,建立连接后,一次性发送所有数据。


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  • 报文交换

和分组交换类似,都需要写地址,不过报文一般比分组长的多,因为不分段,同时报文交换的时延很长。每个中间路由器需要重新发送整个完整的报文。

  • 分组交换(计算机采用的,互联网的核心部分采用了分组交换技术)

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假如报文很长,所以分成几个段来分开发送
每个段都必须要有地址,收到后肯定无需地址了


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接收到数据,把首部全部去掉,然后将这几段重新组合,就是原来完整的报文

将报文拆分成多个分组后,每个中间路由器需要重新发送整个完整的分组。由于分组更小,时延也就更小。
(理想情况下,比如一个报文平均分4分,从起点到终点,中间需要经过2路由时,那么第一个路由收到分组1,马上接收分组2,并且把分组1发送到第二个中间路由器。)


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  • 注意,每个分组进行发送的时候,走的路径可能不同,那个快走哪个,是这样的
  • 同时路由器有分组转发的功能

0.6 三种交换的比较


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  • 分组交换省时省事

0.7 性能指标


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0.7.1 速率


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0.7.2 带宽


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  • 在Windows这个网络中心可以看出我这台主机最高是千兆

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0.7.3 吞吐量


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  • 总的流量是吞吐量

0.7.4 时延


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0.7.5 时延带宽积


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0.7.6 往返时间


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0.7.7 利用率


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1 计算机网络的体系结构


  • 首先是几个体系结构
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1.1 OSI七层模型(开放式系统互联参考模型)

  • 首先要理解分层
  • 可以把层理解成步骤,数据通信的这些步骤理解为层
  • 分层的意义:就是为了标准化,降低每个步骤之间的关联
  • “分层” 可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部问题,而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理

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  • 应用层:产生网络流量、与用户交互,传输PDU(可以理解为文件、电影、图片什么的)
    • HTTP、FTP、STMP
  • 表示层:数据加密、压缩(微信视频,如果直接不压缩传,很大,所以先压缩再解压)
  • 会话层:服务和客户端建立的会话(PS:使用netstat -nb 可以检测主机建立连接的程序),还可以查木马(木马主要是盗窃信息,病毒是破坏系统)

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  • 会话层这里面的命令和参数都可以用netstat /?这条命令来查询

  • 传输层:可靠传输TCP(需建立会话)(丢了重传)、不可靠传输UDP(不建立会话)、流量控制、报文传输
    • TCP、UDP
  • 网络层:IP地址编址、选择最佳路径。分组传输(分组就是拆分报文,然后添加一些首部信息,这样获得所有分组后,可以按照顺序组合回成更高层的报文)
    • IP、ICMP
  • 数据链路层:数据如何封装,添加物理层地址(MAC)、碰撞检测、指数退让、数据帧传输
    • ARP、RARP(功能上网络层,实际实现、工作是数据链路层)
  • 物理层:电压、接口标准、位流(bit流)传输
    • 电压标准是什么?比如说,一个电信号010101在传,那么,什么电压代表0?什么电压代表1?这就是电压标准

1.2 网络安全和OSI参考模型

  1. 物理层安全:就是给别人提供了接入你这个网络的机会,这就是物理上的不安全了。比如整个办公楼的网线在装修时,都预留好了,每个楼层有网线接口插座。然后这些网线都连接到地下室的服务器,来上网。哪一天要是中间几层楼出租给别的公司了,那么这些公司要是也直接用这些网线,就能访问到地下室的服务器了,这样子地下室的服务器就可能被攻击。(解决方式:可以直接在地下室服务器上拔掉这条网线接口。)
  2. 数据链路层安全:ADSL、AP密码,拨号上网的密码
    • ADSL,用户通过电话拨号上网,需要输入账号密码。这个账号密码和应用层的邮箱系统的账号密码是不同级别的,因为这是输对账号密码网络才能通(网络层,数据链路层的问题),邮箱的密码则是应用层的问题
    • 无线AP,无线网卡。要是没有密码,那么每个人都可以通过笔记本的无线网卡,直接 WiFi 蹭别人的网了,这也是属于数据链路层安全
  3. 网络层安全:IP限制网络访问。比如某公司限制研发部的IP网段可以连接外网,而运维部的IP网段不能访问外网。(可以通过防火墙实现IP限制等)
  4. 应用层安全:SQL注入漏洞、上传漏洞、XSS攻击等。SQL注入比如数据库模糊查询;上传漏洞比如上传PHP文件,然后被服务器解释并运行

1.3 TCP/IP四层模型


  • 但是书上是五层模型
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  • 关于开放系统信息交换设计的几个概念
  1. 实体( e n t i t y entity entity):交换信息的硬件或软件进程
  2. 协议( p r o t o c o l protocol protocol):控制两个对等实体通信的规则
  3. 服务( s e r v i c e service service):下层向上层提供服务,上层需要使用下层提供的服务来实现本层的功能
  4. 服务访问点( S A P SAP SAP):相邻两层实体间交换信息的地方

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1.4 小结

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