计算机基础——计算机网络基础

1、计算机网络基础

1.1、计算机网络概述

• 计算机网络定义：计算机网络是将若干台具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体互联起来，在通信软件的支持下，实现计算机间资源共享、数据通信或协同工作的系统。计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物。
• 计算机网络的发展历程
  1. 以数据通信为主的第一代计算机网络
  2. 以资源共享为主的第二代计算机网络（建成了ARPA网）
  3. 体系标准化的第三代计算机网络
  4. 以Internet为核心的第四代计算机网络（随着信息告诉公路计划的提出和实施，它将当今世界带入了以网络为核心的信息时代）
  5. 未来的网络融合阶段：三网融合（计算机、电视、电信）

1.2、数据通信基础知识

• 基础概念：
  1. 信号：模拟信号，数字信号
     1. 模拟信号：连续信号，代表消息的参数取值是连续的。
     2. 数字信号：离散信号，代表消息的参数取值是离散的。
  2. 频率：单位为赫兹（Hz）。常用单位换算：1kHz = 1000Hz、1MHz = 1000kHz、1GHz = 1000MHz。频率越高，传输速度越快。
  3. 信号带宽：信号越快，速度越快。 最高频率与最低频率之差。
  4. 数据通信系统：
     1. 信源（源系统：发送端、发送发）
     2. 信道（传输系统：传输网络）
     3. 信宿（目的系统：接收端、接收方）
  5. 信道带宽：单位bps（比特/秒或位/秒）。 单位换算：1kb/s=1000b/s、1Mb/s=1000kb
• 数据通信方式：
  

1.3、计算机网络的组成

从物理连接上讲，计算机网络由计算机系统、网络节点和通信链路组成。计算机系统进行各种数据处理，通信链路和网络节点提供通信功能。
逻辑组成：通信子网、资源子网
物理组成：计算机系统、网络节点、通信链路

• 通信链路（传输介质）：通信链路是连接两个节点的通信信道，通信信道包括通信线路和相关的通信设备。通信线路可以是双绞线、同轴电缆和光纤等有先介质，也可以是微波、红外线等无线介质。
  从逻辑功能上看，可以把计算机网络分成通信子网和资源子网。

1.4、计算机网络的分类

• 根据网络的覆盖范围（距离）划分：
  1. 局域网（LAN）
  2. 城域网（MAN）
  3. 广域网（WAN）
• 按网络的拓扑结构划分（网络连接方式）：
  1. 星型网络拓扑结构：
     1. 由中心节点决定可靠性
     2. 有中央节点（集线器或者交换机）
     3. 能集中控制
     4. 用于LAN
  2. 环形网络拓扑结构：
     1. 靠令牌传递消息
     2. 用于LAN
  3. 总线型网络拓扑结构：
     1. 共享传输介质（总线）
     2. 可靠性高
     3. 用于LAN
  4. 树形网络拓扑结构：
     1. 用于MAN
  5. 网状型网络拓扑结构:
     1. 用于WAN
• 按传输介质划分：有线网、无线网
• 按网络的使用性划分：公用网、专用网

2、Internet概念

Internet主要是指通过TCP/IP协议讲世界上各地的网络连接起来，实现资源共享信息交换。

2.1、Internet产生和发展

• 起源或前身：1969年美国研制成功的ARPANET（ARPA网/阿帕网）
• 中国接入Internet的时间：1994年
• 中国四大骨干网：
  1. CSTNET：中国科学技术计算机网
  2. CERNET：中国教育和科研计算机网
  3. ChinaNet：中国公用计算机互联网，简称中国互联网
  4. ChinaGBN：国家公用经济信息通信网，也称金桥网

2.2、Internet的组成及常用术语

2.2.1、物理网

• 物理网组成或网络硬件：
  1. 计算机设备：客户机、服务器
  2. 接口设备：网卡、RJ45（插网线）
  3. 连接设备（互联设备）：路由器（选择路径和判断网络地址）、交换机、无线AP（无线接入点）等
  4. 传输介质：有线介质、无线介质
• 互联设备：
  1. 中继器：放大传输信号，延长网段距离
  2. 网关：连接不同类型的网络，提供网间协议转换
  3. 路由器：连接相同类型网络，具有选择路径和判断网络地址功能
  4. 交换机：信息交换
  5. 集线器：HUB
  6. 无线AP：也称为无线接入点，是无线网络的核心
  7. 调制解调器（modem）：数/摸信号转换设备
• 传输介质：分为有线介质和无线介质。
  1. 双绞线（网线）：双绞线由两条相互绝缘的导线扭绞而成，用于短距离（局域网）中。
  2. 同抽电缆：可以传输电视信号和网络信号
  3. 光纤：传输光信号、传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强
  4. 无线传输介质：无线电波、微波、红外线、激光

2.2.2、协议

在计算机网络中，协议就是指在通信双方为了实现通信而设计的规则。只要双方遵守规则，就能够保证进行正确的通信。

• 协议的三要素：
  1. 语义：发出何种控制信息
  2. 语法：数据或者控制信息的格式
  3. 时序：又叫做同步或者定时，指实现的先后次序

计算机网路的各层及其协议的集合称为网络体系结构。目前，计算机网络存在两种体系结构占主导地位：OSI体系机构和TCP/IP体系结构。OSI体系结构有7层，TCP/IP体系结构有4层。

TCP/IP协议：将各客户机所需要信息分割成若干个小包或编队轮流传送，以防止共享线路中拥挤和延时问题。这种分割总量、轮流发送的规则就叫分组交换原理。

• IP（互联网协议或网际协议）的作用：
  1. 加报头，选路径
  2. 去报头，向上转发
  3. 路由器控制数据包路径
• TCP传输控制协议：
  1. 出错重发
  2. 超时重发
  3. 相同删除
  4. 数据转换，按照被分割的先后顺序重新组合 （还原）。

2.3、Internet的IP地址及域名系统

2.3.1、IP地址

• IP地址（唯一地址标识）：
  1. IPv4：32位二进制
  2. IPv6：128位二进制
• 点分十进制表达法
  1. 分成四组
  2. 每组数用小数点隔开
  3. 每组的范围在0 ~ 255之间
• IP地址由网络号和主机号组成。按规模划分：A、B、C、D、E五类。

2.3.2、域名系统

Internet在IP地址的基础上提供了一种面向用户的字符型主机命名机制，这就是域名系统，它是一种更高级的地址形式。

1. IP地址和域名的关系：一个对任意个
2. DNS域名管理系统（IP与域名的对应关系）：作用为将域名解析为IP地址
3. 分层命名法：最右边的域名等级最高，叫做顶级域名或一级域名；最左边的域名等级最低
4. 常用域名：
   1. cn：中国
   2. .gov：政府部门
   3. .edu：教育机构
   4. .org：非营利组织
   5. .net：网络技术组织

2.4、Internet接入方式与服务商

1. PSTN：公用电话交换网
2. ISDN：综合业务数字网
3. ADSL：非对称（上行和下行的不对称）数字用户线路，通常称为宽带网
4. LAN方式：
   如果用户是通过局域网（LAN）连接Internet，则不需要调制解调器和电话线路，而是需要网卡和网络连接线，通过集线器或交换机经路由器接入Internet，这种方式实际上是将局域网作为一个子网接入Internet。
5. 无线接入方式：
   WiFi
   3g
   4g
   5g
6. 无线局域网（WLAN）
7. ISP：国际互联网服务提供商，提供连接Internet的账号、密码

2.5、入网连接及其设置

• 安装前准备工作：
  1. 计算机系统
  2. 调制解调器：是一种数字信号与模拟信号转换的设备。选择调制解调器的重要指标是传输速率，即每秒传输的位数（bps）,另一个重要指标是误码率，用来判断其可靠性。
  3. 电话线路
• 调制解调器安装；外接电话线插入Line in接口，室内电话接入Phone接口。

2.6、Internet应用

2.6.1、主要服务项目

WWW（World Wide Web，万维网）是Internet上应用最广泛的一种服务。通过WWW，任何一个人都可以立即访问世界上每一个网页查找、检索、浏览或发布信息。
所有Internet服务都采用客户机/服务器（C/S工作模式）。用户在客户机上使用浏览器发出访问请求，服务器根据请求想浏览器返回信息。

• 环球信息网：
  1. 英文：WWW（World Wide Web）简称3W、万维网或Web
  2. 网页：采用超文本标记语言HTML编辑而成
  3. HTTP：超文本传输协议
  4. 作用或功能：信息查询或信息浏览
  5. 信息组织发挥功能是：超文本、超媒体
  6. URL：统一资源定位符。URL由4部分组成：资源类型（默认：HTTP）、存放资源的主机名、端口号（默认：80）、资源文件名（http://www.most.gov.cn:80/index.html）
• 电子邮件：E-mail
• 远程登录（Telnet）：仿真终端。当登录上远程计算机后，你的电脑就仿佛是远程计算机的一个终端，可以用自己的计算机直接操控远程计算机
• 文件传输：文件传输协议（FTP）是Internet的常用服务器之一，也采用客户机/服务器工作模式。
  1. 文件的上传与下载
     上传：客户机文件传到远程服务器
     下载：服务器文件保存到本地客户机
  2. FTP服务器：
     匿名：登录名：anonymous或gues
     非匿名：注册登录
• 电子公告牌：BBS（贴吧、论坛、微博（微博客））
• 即时通讯：IRC（微信、QQ、Skype（语音通话）、UC（视频通话）等）

3、信息浏览

3.1、IE浏览器

• IE浏览器的功能
  1. 可以访问Internet的所有资源
  2. 收藏：用户手动添加的，特意保存的网址（URL）
  3. 历史记录： 系统自动生成的，默认保存20天浏览过的URL
  4. 网址协助功能：自动搜索相似的web地址
  5. 语言文字自动切换功能
• IE窗口的工具按钮：
  1. 后退：跳转到前一个浏览过的界面
  2. 前进：与后退相反
  3. 停止：停止加载当前页面
  4. 刷新：重新
  5. 主页：回到浏览器的起始页
  6. 搜索：在浏览器打开搜索窗格
  7. 收藏：在浏览器打开网站收藏夹

3.2、IE浏览器设置

一般来说，IE浏览器安装系统后默认设置已经基本满足使用，当有需要重新设置时，就像Office组件利用其工具选项进行设置一样，这里就用IE的的**工具Internet选项对话框**，对浏览器重新进行设置。

1. 常规选项卡：设置主页、Internet临时文件、历史记录以及IE浏览器的颜色、字体、语言等。
   备注：主页有“当前页、默认值、新标签页”三个选项
2. 安全选项卡：防止计算机病毒的侵害
3. 隐私选项卡：防止计算机信息泄露
4. 内容选项卡：包括分级审查、证书和个人信息
5. 连接选项卡：用于建立和管理与Internet的连接
6. 程序选项卡：为IE的服务功能配置相应程序
7. 高级选项卡：对IE浏览器进行更加全面的设置

3.3、电子邮件

• 格式：用户名@电子邮件服务器名（域名）
• 工作过程：电子邮件不是直接发送到对方的计算机上而是在电子邮件服务器间进行发送和接收的。
• 用户的电子邮箱：电子邮件服务器上划分出来的硬盘空间
• 电子邮件服务器：
  1. 简单邮件传输协议（SMTP），用于电子邮件的发送。
  2. 邮局协议（POP/POP3），用于电子邮件的接受
• 电子邮件完整格式：
  1. 主题：又发信人填写
  2. 发信日期：自动添加
  3. 收信人地址（必须填写）：可以写多个，中间用逗号、分号或空格隔开
  4. 抄送地址：可以多个，相互看到地址
  5. 暗送地址：可以多个，相互看不到地址
  6. 回信地址
  7. 内容
  8. 附件（回形针）：任何类型的文件，但不可以是文件夹

3.4、搜索引擎（在线查找信息的网站）

搜索引擎是用来搜索网上资源的工具。