计算机网络概述

1. 基本概念

• 计算机网络：由多台计算机和网络设备通过通信链路连接，实现资源共享和信息交换。

• 节点：网络中的设备，如计算机、服务器、路由器、交换机等。

• 链路：连接节点的物理或逻辑通道，如光纤、电缆、无线信号等。

2. 网络分类

• 按覆盖范围：

  • 局域网（LAN）：覆盖小范围，如家庭、办公室。

  • 城域网（MAN）：覆盖城市范围。

  • 广域网（WAN）：覆盖国家或全球，如互联网。

• 按传输介质：

  • 有线网络：如以太网、光纤。

  • 无线网络：如Wi-Fi、蓝牙。

• 按拓扑结构：

  • 总线型：所有设备共享一条通信线路。

  • 星型：所有设备连接到一个中心节点。

  • 环型：设备通过环形链路连接。

  • 网状型：设备间有多条路径连接。

3. 网络协议

• 协议：设备间通信的规则和标准。

• TCP/IP模型：

  • 应用层：提供用户服务，如HTTP、FTP。

  • 传输层：提供端到端通信，如TCP、UDP。

  • 网络层：负责数据包的路由和转发，如IP。

  • 链路层：负责物理传输，如以太网、Wi-Fi。

• OSI模型：七层模型，从物理层到应用层，详细定义了网络通信的每一层功能。

4. IP地址与子网划分

• IP地址：标识网络中的设备，分为IPv4和IPv6。

• 子网划分：通过子网掩码将IP地址划分为网络部分和主机部分，便于管理和优化网络性能。

5. 网络设备

• 路由器：连接不同网络，负责数据包的路由选择。

• 交换机：在局域网内转发数据帧。

• 网桥：连接两个局域网段。

• 集线器：多端口的中继器，用于连接多个设备。

6. 网络安全

• 防火墙：监控和控制网络流量，防止未经授权的访问。

• 加密技术：如SSL/TLS，保护数据传输安全。

• VPN：通过加密通道在公共网络上建立安全连接。

7. 网络服务

• DNS：将域名转换为IP地址。

• DHCP：自动分配IP地址给网络设备。

• 电子邮件：通过SMTP、POP3、IMAP等协议传输邮件。

• Web服务：通过HTTP/HTTPS协议提供网页访问。

8. 网络性能

• 带宽：网络传输数据的能力，通常以bps为单位。

• 延迟：数据从发送端到接收端的时间。

• 吞吐量：单位时间内成功传输的数据量。

• 丢包率：传输过程中丢失的数据包比例。

9. 网络管理

• SNMP：用于监控和管理网络设备。

• 网络监控工具：如Wireshark、Nagios，用于分析和诊断网络问题。

10. 未来趋势

• 5G网络：提供更高的速度和更低的延迟。

• 物联网（IoT）：将更多设备接入网络，实现智能化管理。

• 云计算：通过网络提供计算资源和服务。