diff --git "a/21 \344\270\201\346\235\250\346\202\246/20250317 \350\256\241\347\256\227\346\234\272\347\275\221\347\273\234.md" "b/21 \344\270\201\346\235\250\346\202\246/20250317 \350\256\241\347\256\227\346\234\272\347\275\221\347\273\234.md" new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..4c6205d613d0ac1ca408b5c41d0d322ff20e70b6 --- /dev/null +++ "b/21 \344\270\201\346\235\250\346\202\246/20250317 \350\256\241\347\256\227\346\234\272\347\275\221\347\273\234.md" @@ -0,0 +1,232 @@ +## 20250317 计算机网络 + +网络是指由多个节点和连接构成的系统,用于传输信息、资源或其他物质。以下是几种常见的网络类型: + +1. **交通网络**:由道路、铁路、航线等构成的系统,用于人员和货物的运输。节点可以是城市、车站或机场,连接则是道路、轨道或航线。 +2. **电话网络**:由电话线、交换机、基站等构成的系统,用于语音通信。节点可以是电话机、交换机,连接则是电话线或无线信号。 +3. **电信网络**:包括互联网、移动通信网络等,用于数据传输和通信。节点可以是服务器、路由器、手机等,连接则是光纤、电缆或无线信号。 +4. **水管网络**:由管道、水泵、水箱等构成的系统,用于输送水资源。节点可以是水源、用户端,连接则是管道。 +5. **蜘蛛网络**:蜘蛛织成的网状结构,用于捕捉猎物。节点是网的交叉点,连接是蜘蛛丝。 + + + +### **OSI七层模型** + +1. **物理层** + - **功能**: 负责在物理媒介上传输原始比特流。 + - **协议**: RS-232, 100BaseTX, ISDN + - **设备**: 集线器, 中继器, 电缆, 光纤 +2. **数据链路层** + - **功能**: 提供节点到节点的数据传输,处理物理地址(MAC地址)。 + - **协议**: Ethernet, PPP, Switch, Bridge + - **设备**: 交换机, 网桥 +3. **网络层** + - **功能**: 负责数据包从源到目的地的路径选择(路由)和逻辑地址(IP地址)。 + - **协议**: IP, ICMP, ARP, IPSec + - **设备**: 路由器 +4. **传输层** + - **功能**: 提供端到端的通信服务,确保数据完整性和错误恢复。 + - **协议**: TCP, UDP + - **设备**: 网关 +5. **会话层** + - **功能**: 管理会话和连接,控制对话的建立、维护和终止。 + - **协议**: NetBIOS, PPTP + - **设备**: 网关 +6. **表示层** + - **功能**: 负责数据的编码、加密、解密和压缩。 + - **协议**: SSL, TLS + - **设备**: 网关 +7. **应用层** + - **功能**: 提供网络服务给应用程序,如文件传输、电子邮件和网页浏览。 + - **协议**: HTTP, FTP, SMTP, DNS + - **设备**: 网关 + +![Snipaste_2025-03-17_16-30-21](C:\Users\Administrator\Desktop\Snipaste_2025-03-17_16-30-21.png) + +![Snipaste_2025-03-17_16-10-30](C:\Users\Administrator\Desktop\Snipaste_2025-03-17_16-10-30.png) + + + +## 计算机网络分类 + +#### 按分布范围分类 + +- **广域网(WAN)**:也称远程网。广域网提供长距离通信,通常是几十千米到几千千米的区域,比如跨国通信。连接广域网的各结点交换机的链路一般都是高速链路,具有较大的通信容量。 +- **城域网(MAN)**:覆盖范围跨越几个街区甚至整个城市,覆盖范围约5~50km,城域网大多采用以太网技术,因此有时也常并入局域网的范围进行讨论。 +- **局域网(LAN)**:范围几十米到几千米的区域。一般用微机或工作站通过高速线路相连。传统上,局域网使用广播技术,而广域网使用交换技术。 +- **个人区域网(PAN)**:覆盖范围大约十米左右。指在个人工作的地方将消费电子设备(如平板电脑、智能手机等)用无线技术连接起来的网络,也常称为无线个人区域网(WPAN)。 + +![Snipaste_2025-03-17_16-20-13](C:\Users\Administrator\Desktop\Snipaste_2025-03-17_16-20-13.png) + +#### 按传输技术分类 + +* 广播式网络。所有联网计算机都共享一个公共通信信道。当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时,所有其他计算机都会收听到这个分组。接受到该分组的计算机将通过检查目的地来决定是否接受该分组。 +* 点对点网络。每条物理线路连接一对计算机。 + + + +#### 按网络拓扑结构分类 + +1. **总线型拓扑** + - **描述**: 所有节点共享一条通信线路(总线)。 + - **优点**: 简单、成本低、易于扩展。 + - **缺点**: 单点故障可能导致整个网络瘫痪,性能随节点增加而下降。 + - **应用场景**: 小型局域网(LAN)。 +2. **星型拓扑** + - **描述**: 所有节点通过中央节点(如交换机或集线器)连接。 + - **优点**: 易于管理和维护,单点故障不影响其他节点。 + - **缺点**: 中央节点故障会导致整个网络瘫痪,成本较高。 + - **应用场景**: 办公室网络、家庭网络。 +3. **环型拓扑** + - **描述**: 每个节点连接两个相邻节点,形成一个环形。 + - **优点**: 数据传输效率高,适合令牌环网络。 + - **缺点**: 单点故障可能导致整个网络瘫痪,扩展性差。 + - **应用场景**: 小型局域网(LAN)。 +4. **网状拓扑** + - **描述**: 每个节点都与其他节点直接连接。 + - **优点**: 高可靠性,冗余路径多,故障影响小。 + - **缺点**: 成本高,布线复杂。 + - **应用场景**: 大型企业网络、数据中心。 +5. **树型拓扑** + - **描述**: 结合总线型和星型拓扑,形成树状结构。 + - **优点**: 易于扩展,适合分层管理。 + - **缺点**: 根节点故障会影响整个网络,结构复杂。 + - **应用场景**: 大型企业网络、校园网。 +6. **混合型拓扑** + - **描述**: 结合多种拓扑结构,形成复杂的网络。 + - **优点**: 灵活性强,适应不同需求。 + - **缺点**: 设计和管理复杂,成本高。 + - **应用场景**: 大型企业网络、互联网。 + + + +#### 按使用者分类 + +* 公用网。也称公众网,指电信公司出资建造的大型网络 +* 专用网。指某个部门为满足本单位特殊业务需要而建造的网络。 + + + +#### 按传输介质分类 + +* 传输介质可分为有线和无线 + * 有线网络可分为双绞线网络、同轴电缆网络等 + * 无线网络可分为蓝牙、无线电等 + + + +### **TCP/IP网络** + +**协议栈的四层结构** + +* **应用层**: 你写信(生成数据)。 +* **传输层**: 你装信封,选择寄挂号信还是平信(TCP 或 UDP)。 +* **网络层**: 你写地址,快递员规划路线(IP 寻址和路由)。 +* **网络接口层**: 快递员骑车送信(物理传输)。 + +**特点** + +1. **开放性**: TCP/IP 是一个开放标准,任何厂商都可以实现。 +2. **灵活性**: 支持多种网络类型和传输介质。 +3. **可扩展性**: 通过协议升级(如 IPv6)支持未来的需求。 +4. **可靠性**: TCP 提供可靠的数据传输,确保数据完整性和顺序。 + +**工作原理** + +* **数据封装** +* **数据传输** +* **数据解封装** + + + +#### 课本作业 + +1. 计算机网络的发展可分为哪几个阶段 + + 1. **第一阶段:面向终端的计算机网络(20世纪50年代-60年代)** + + - **特点**: 以主机为中心,终端通过电话线连接到主机。 + - **例子**: 早期的银行系统、航空订票系统。 + - **局限性**: 主机负担重,终端无独立处理能力。 + + 2. **第二阶段:分组交换网络(20世纪60年代-70年代)** + + - **特点**: 数据被分成多个分组进行传输,提高了网络利用率。 + - **里程碑**: ARPANET(互联网的前身)的诞生。 + - **优势**: 提高了网络的可靠性和效率。 + + 3. **第三阶段:标准化网络(20世纪80年代-90年代)** + + - **特点**: 网络协议标准化,TCP/IP 成为主流。 + - **里程碑**: 互联网的普及,OSI 模型的提出。 + - **优势**: 不同厂商的设备可以互联互通。 + + 4. **第四阶段:高速化与智能化网络(21世纪至今)** + + - **特点**: 高速传输(如光纤、5G)、云计算、物联网、人工智能。 + + - **趋势**: 网络智能化、虚拟化、安全性增强。 + + + +2. 计算机网络的拓扑结构有哪些 他们各有哪些优缺点 + + 1. **总线型拓扑** + + - **优点**: 简单、成本低、易于扩展。 + - **缺点**: 单点故障可能导致整个网络瘫痪,性能随节点增加而下降。 + + 2. **星型拓扑** + + - **优点**: 易于管理和维护,单点故障不影响其他节点。 + - **缺点**: 中央节点故障会导致整个网络瘫痪,成本较高。 + + 3. **环型拓扑** + + - **优点**: 数据传输效率高,适合令牌环网络。 + - **缺点**: 单点故障可能导致整个网络瘫痪,扩展性差。 + + 4. **网状拓扑** + + - **优点**: 高可靠性,冗余路径多,故障影响小。 + - **缺点**: 成本高,布线复杂。 + + 5. **树型拓扑** + + - **优点**: 易于扩展,适合分层管理。 + - **缺点**: 根节点故障会影响整个网络,结构复杂。 + + 6. **混合型拓扑** + + - **优点**: 灵活性强,适应不同需求。 + - **缺点**: 设计和管理复杂,成本高。 + + + +3. 什么是网络体系结构 + + **OSI 七层模型**: 理论模型,分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 + + **TCP/IP 四层模型**: 实际应用模型,分为网络接口层、网络层、传输层和应用层。 + + + +4. 网络协议的三要素是什么 + + 1. **语法**: 数据的格式和结构,如报文头的字段定义。 + + 2. **语义**: 数据的含义,如报文头中每个字段的作用。 + + 3. **时序**: 数据通信的顺序和同步,如何时发送数据、如何响应。 + + + +5. 与计算机网络相关的标准化组织有哪些 + + 1. **国际标准化组织(ISO)**: 制定了 OSI 参考模型。 + 2. **国际电信联盟(ITU)**: 负责制定通信标准,如 5G。 + 3. **互联网工程任务组(IETF)**: 负责制定互联网标准,如 TCP/IP。 + 4. **电气和电子工程师协会(IEEE)**: 制定了局域网标准,如 IEEE 802.3(以太网)。 + 5. **美国国家标准学会(ANSI)**: 负责美国国内的标准制定。 + 6. **万维网联盟(W3C)**: 负责制定 Web 标准,如 HTML、HTTP。 +