第一章 概述
1.1 網絡在現代的作用
21世紀三化：數字化（聲音信號數字化處理，爲了電腦處理和傳輸）、網絡化、信息化
三網：電信網絡（電話）、有線電視網絡（同軸電纜、從有線電視公司到用戶）、計算機網絡（因特 網、其他網絡）
1.2 計算機網絡的重要功能
連通性：彼此聯通、交換信息 ·遠程桌面客戶端：mstsc（Microsoft terminal services client）
Win10、win7是單用戶操作系統，只允許一個用戶同時操作。Server是多用戶操作系統，可以多人同時登陸
· \\ip地址（或者計算機名）來遠程訪問計算機
共享性：信息共享、軟硬件共享
1.3 因特網概述
（1）網絡：用交換機或集線器連接計算機就構成了一個網絡。同一個網絡上的計算機，在同一個網段。
（2）互聯網絡：通過集線器或交換機連接的多個網絡（多個網絡連接起來就是一個互聯網絡）
（3）路由器：在不同網段之間交換數據（轉發數據包），
（4）世界上最大的網絡：Internet
（5）計算機歷史：（5.1）ARPANET向互聯網發展（TCP/IP協議）（20世紀60-80年代）
（5.2）三層結構的因特網（骨幹網、園區網、地區網）（20世紀80年代中 期-90年代初）
（5.3）多層次的ISP（Internet服務提供商）
（6）雙線接入：一個機房接入兩個運營商的網絡
1.4 因特網的組成
（1）通信的計算機（邊緣）
計算機通訊的方式：
客戶機/服務器（c/s）
對等方式：BT、P2P（從不同的計算機獲取數據，上傳下載的過程是對等的）
（2）網絡（核心部分）
核心部分：
電路方式：在通信之前建立連接，帶寬有保證，通信結束釋放連接
（適用於語音、視頻、實時通信）
過程：建立連接（申請佔用通信資源）、通話（一直佔用資源）、釋放連接（釋放通信資源）
報文交換：要傳輸的數據當作一個整體一起發送（需要有地址）
分組 交換：把要傳輸的數據分段發送（每個分組都需要地址）
優點：高效、靈活、迅速、可靠
缺點：有時延（存儲轉發）
互聯網使用分組交換的方式
通訊時間：
電路交換：建立連接+數據傳輸+連接釋放
報文交換：數據傳輸時間+存儲轉發時間
分組交換：
1.5 計算機網絡類型
作用範圍：
廣域網（WAN）（Wide Area Network）租用電信線路，花錢買帶寬（互聯網運營商佈設）
城域網（MAN）
局域網（LAN）（Local Area Network）範圍爲幾公里，花錢買設備，自己維護，帶寬固定
個人局域網（PAN ）
雙絞線的傳輸距離爲100m
使用者：
公用網
專用網
拓撲結構：總線型、環型、星型（交換機聯網）、樹型、網狀
工作方式：資源子網（給他人提供服務的服務器）、通訊子網（網絡設備）、接入網（請求網絡資源的計算機）
1.6 計算機網絡性能
（1）速率：每秒鐘傳輸的比特數量（bit/s）（KB/S）8bit=1B
（2）吞吐量：單位時間內通過的數據量（包括全部上傳和下載的流量）
單工、半雙工、全雙工(吞吐量爲標稱的二倍)
（3）帶寬：網卡每秒最大比特值 b/s，kb/s,Gb/s 換算爲1000
（4）時延
發送時延：數據塊長度（bit）/信道帶寬（bit/s）
傳播時延
處理時延
排隊時延
總處理時間=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延（不能算）
Ping命令 時間時往返時間
-lsize 指定大小
（5）時延帶寬積：計算鏈路上的比特數量
（6）信道利用率：有數據通過時間/（有+無）數據通過時間
（7）網絡當前時延=網絡空閒時的時延/（1-信道利用率）
隨着利用率的增加，時延呈指數型增加
（8）非性能指標：費用、質量、標準化、可靠性、可擴展性、可升級性、管理與維護
1.7 OSI 參考模型（開放式系統互連參考模型）、計算機網絡的分層
分層：每層的變化不會引起其他層的更改
標準化：不同的廠家、設備能夠協同工作，底層爲上層提供服務
對等的協議：封裝的格式
7層分層協議：
應用協議層：服務器與客戶機之間已定義的方法和規範
客戶機向服務器能夠發送哪些請求的規範（方法）
服務器向客戶端相應狀態
交互的步驟
應用程序：瀏覽器。。。
表示層：ASCⅡ、二進制文件（程序圖片。。）、加密、壓縮
會話層：客戶端與服務區建立的會話
傳輸層：能夠實現可靠傳輸（丟包重傳 緩存排序）
流量控制（客戶端設置服務器發送窗口）
擁塞避免
網絡層：路由器通過網絡地址轉發數據包（路由器工作在網絡層）
根據數據包的地址選擇最佳的傳輸路徑（不確保可靠傳輸，也不能確保數據按順序到達）
網絡層地址爲ip地址（數據包）
數據鏈路層：數據鏈路層地址爲mac地址（幀）
負責將數據幀封裝成所經過鏈路的幀格式
物理層：網路設備的接口標準、電壓標準
OSI協議和網絡排錯
逐層排查：從底層向高層排查
物理層：網線(連接失敗的故障)
數據鏈路層：mac地址、速度協商
網絡層：網關、選擇路徑、VLAN
應用層：代理服務器(亂碼、配置問題)
OSI參考模型和網絡安全
物理層安全：wifi物理層不安全
數據鏈路層安全：wifi密碼不安全、mac衝突、ADSL賬號密碼、mac認證
網絡層安全：路由器、windows防火牆（wf.msc）
應用層安全：開發人員（SQL注入漏洞）
Osi參考模型和網絡數據
物理層設備：集線器、網線
數據鏈路層設備：交換機、網橋
網絡成設備：路由器
TCP/IP協議棧
應用層（HTTP\FTP\DNS\RDP\POP3\SMTP）
傳輸層(TCP\UDP)
網絡層(IPV4 ARP\ICMP\IGMP)
網絡接口層(eTHERNet\ATM\FRAMERELAY\PPP\CSMA\CD)
底層爲上層提供服務，底層封裝，高層解封：
應用層：數據傳輸單元
運輸層：報文（段）
網絡層：IP分組（包）
數據鏈路層：數據幀
物理層：二進制位流（比特）
交換機：接入層交換機（低層）、匯聚層交換機（高層）
作者：xuan97916
參考資料： [1]韓立剛，計算機網絡原理創新教程[M],水利水電出版社，2017.1