diff --git "a/38 \346\235\216\344\275\263\350\261\252/20250317 \350\256\241\347\256\227\346\234\272\347\275\221\347\273\234\347\232\204\345\217\221\345\261\225.md" "b/38 \346\235\216\344\275\263\350\261\252/20250317 \350\256\241\347\256\227\346\234\272\347\275\221\347\273\234\347\232\204\345\217\221\345\261\225.md" new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..66ead0e8a2c265256d1980f19a29e9c9bb6f0c19 --- /dev/null +++ "b/38 \346\235\216\344\275\263\350\261\252/20250317 \350\256\241\347\256\227\346\234\272\347\275\221\347\273\234\347\232\204\345\217\221\345\261\225.md" @@ -0,0 +1,127 @@ +# 计算机网络的发展 + + - 面向中端的网络 + - 以计算机为中心远程联网的系统 + - 每个终端不能直接共享数据 + - 要通过计算机中心转发 + - 计算机-计算机的网络 + - 开放式标准网络 + - OSI模型 + - TCP/IP协议 + - 高速网络技术 + + + +# 计算机网络的定义，组成和功能 + + - 计算机网络是指通过通信路线和网络设备，将分布在不同地理位置的计算机系统连接起来，实现资源共享和信息交换的系统。简单来说，计算机网络即时多台计算机通过某种方式连接在一起，能够互相通信和共享资源 + + - 组成：硬件 (路由器，交换机，主机，网卡，传输介质等)，软件 (协议，操作系统，网络应用程序等) + - 功能：资源共享(通过网络共享硬件，软件和数据资源)，数据传输(在网络中传输数据，实现计算机之间的通信)，分布式处理(将任务分布到多台计算机协同完成，提高效率和可靠性)等 + + + +# 通信链路 + + - 定义：通信链路是指连接两个或多个网络设备的物理或逻辑通道，用于传输数据 + - 分类 + - 物理链路：通过物理介质传输数据，如网线，光纤，无线电波 + - 逻辑链路：通过协议或软件定义的虚拟通道，如VPN(虚拟专用网络) + + + +# 结点 + + - 定义：在计算机网络中，结点是指网络中能够发送，接受或转发数据的设备或点，结点可以是任何连接到网络的设备，只要它能够参与网络通信 + - 分类 + - 终端结点 + - 定义：直接为用户提供服务的设备，通常不参与数据转发 + - 中间结点 + - 定义：在网络中负责数据转发和路由的设备，不直接为用户提供服务 + - 功能 + - 数据发送和接收 + - 数据转发 + - 网络管理 + - 总结 + - 结点是网络中能够发送，接收或转发数据的设备或点 + - 终端结点直接为用户提供服务，如电脑，手机 + - 中间结点负责数据转发，如路由器，交换机 + + + +# 计算机分类 + + - 个域网 + - 局域网 + - 城域网 + - 广域网 + + + +# 网络拓扑结构 + + - 总线型 + - 星型 + - 环型 + - 网状 + - 树型 + + + +# 计算机网络的发展历程 + + - 物理层和数据链路层(以太网，ARP协议等) + - 网络层(IP协议，ICMP协议，路由协议等) + - 传输层(TCP协议,UDP协议) + - 应用层(HTTP协议，DNS协议，FTP协议等) + - 网络安全基础(防火墙，VPN,加密技术等) + - 交换机的工作原理和配置(VLAN，STP等) + - 路由器的工作原理和配置(静态路由，动态路由等) + + + +# 关于TCP和IP + +TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/因特网互联协议，是现代互联网的基础协议，它定义了电子设备之间如何进行网络通信。 + +### 一、TCP/IP协议的结构 +TCP/IP协议模型分为四层，分别是链路层、网络层、传输层和应用层。 +1. **链路层** + - **功能**：链路层是TCP/IP协议栈的最底层，它负责将网络层的数据封装成帧，并通过物理介质（如以太网电缆、无线信号等）发送到目标设备。它还负责处理与物理网络相关的任务，例如错误检测和纠正、介质访问控制（MAC）等。 + - **协议**：常见的链路层协议有以太网协议（Ethernet）、无线局域网协议（WLAN）等。以太网协议是最广泛使用的链路层协议，它定义了如何在以太网环境中传输数据帧。例如，在一个办公室的局域网中，计算机之间通过以太网电缆连接，以太网协议会将上层协议的数据封装成以太网帧，然后通过电缆发送到目标计算机。 +2. **网络层** + - **功能**：网络层的核心任务是负责数据包的路由选择和转发。它将数据从源主机传输到目标主机，无论它们位于同一个局域网内还是跨越多个网络。网络层会根据数据包的目的IP地址，选择最佳的路径将数据包发送出去。同时，它还负责处理数据包的分片和重组，以适应不同网络的传输要求。 + - **协议**：网络层的主要协议是IP协议（Internet Protocol）。IP协议为每个网络设备分配一个唯一的IP地址，用于标识设备在网络中的位置。例如，当你访问一个网站时，你的计算机（源主机）会将请求数据封装成IP数据包，然后通过网络层将数据包发送到目标服务器的IP地址。IP协议不保证数据的可靠传输，它只负责将数据包尽可能地发送到目的地。 +3. **传输层** + - **功能**：传输层的主要作用是为应用层提供端到端的通信服务。它负责在源主机和目标主机之间的应用程序之间建立、维护和终止连接，并确保数据的可靠传输。传输层可以通过对数据进行分段、排序和确认等操作，保证数据的完整性。此外，它还可以提供流量控制和拥塞控制功能，以优化网络资源的使用。 + - **协议**：传输层的两个主要协议是TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。TCP是一种面向连接的协议，它在数据传输之前会建立一个可靠的连接，通过三次握手过程来确保双方准备好进行通信。在数据传输过程中，TCP会进行错误检测和重传机制，以保证数据的可靠性。例如，在文件传输过程中，通常使用TCP协议，因为需要确保文件的完整性和准确性。UDP则是一种无连接的协议，它不建立连接，也不保证数据的可靠传输，但它的传输速度比TCP快。UDP适用于对实时性要求较高的应用，如视频会议和在线游戏，这些应用可以容忍一定程度的数据丢失，但对数据传输的延迟要求较低。 +4. **应用层** + - **功能**：应用层是TCP/IP协议栈的最高层，它直接面向用户的应用程序。应用层协议定义了应用程序之间如何进行通信，以及如何使用网络资源来完成特定的任务。它提供了一系列的网络服务，如文件传输、电子邮件、网页浏览等。 + - **协议**：常见的应用层协议有HTTP（Hypertext Transfer Protocol）、FTP（File Transfer Protocol）、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）等。HTTP协议用于浏览器和服务器之间的通信，当你在浏览器中输入一个网址时，浏览器会通过HTTP协议向服务器请求网页内容。FTP协议用于文件传输，它允许用户在不同的计算机之间上传和下载文件。SMTP协议用于电子邮件的发送，它将用户的邮件从发件人的邮件客户端发送到邮件服务器，然后再转发到收件人的邮件服务器。 + +### 二、TCP/IP协议的工作过程 +1. **应用层**：当你在浏览器中输入一个网址时，浏览器会使用HTTP协议向目标服务器发送一个请求。这个请求包含了你想要访问的网页的地址等信息。 +2. **传输层**：HTTP请求会被封装到TCP数据段中。TCP协议会在浏览器和服务器之间建立一个连接，通过三次握手过程来确保双方准备好进行通信。然后，TCP协议将数据段发送出去，并在接收端进行确认和重组，以保证数据的可靠性。 +3. **网络层**：TCP数据段会被封装到IP数据包中。IP协议会根据目标服务器的IP地址，选择最佳的路径将数据包发送出去。在这个过程中，数据包可能会经过多个路由器，每个路由器都会根据路由表来转发数据包。 +4. **链路层**：IP数据包会被封装成链路层帧，然后通过物理介质（如以太网电缆）发送到目标服务器。目标服务器接收到帧后，会逐层解封装，最终将HTTP请求传递给服务器的应用程序。 +5. **服务器响应**：服务器接收到HTTP请求后，会根据请求内容查找相应的网页资源，并将网页内容封装到HTTP响应中。然后，这个响应会按照上述过程的相反顺序，通过TCP/IP协议栈发送回浏览器。 +6. **浏览器显示网页**：浏览器接收到HTTP响应后，会解析网页内容，并将其显示在屏幕上。 + +### 三、TCP/IP协议的重要性 +1. **实现全球互联**：TCP/IP协议是互联网的基础，它使得不同类型的计算机、不同的网络设备能够通过统一的协议进行通信。无论是个人电脑、服务器还是移动设备，只要遵循TCP/IP协议，就可以接入互联网，实现全球范围内的信息共享和通信。 +2. **推动网络技术发展**：TCP/IP协议的广泛应用促进了网络技术的不断创新和发展。例如，随着互联网的发展，出现了各种基于TCP/IP的应用程序和服务，如电子商务、云计算、物联网等。这些应用和服务都依赖于TCP/IP协议来实现设备之间的通信和数据传输。 +3. **兼容性强**：TCP/IP协议具有很强的兼容性，它能够兼容多种网络拓扑结构和传输介质。无论是有线网络还是无线网络，无论是局域网还是广域网，都可以使用TCP/IP协议进行通信。这种兼容性使得网络的建设和扩展更加灵活和方便。 + +总之，TCP/IP协议是现代网络通信的核心，它为互联网的运行和发展提供了坚实的基础。 + + + +# OSI七层模型 + + - 物理层 + - 数据链路层 + - 网路层 + - 传输层 + - 会话层 + - 表示层 + - 应用层 \ No newline at end of file diff --git "a/38 \346\235\216\344\275\263\350\261\252/20250318 \347\211\251\347\220\206\345\261\202\346\246\202\345\277\265.md" "b/38 \346\235\216\344\275\263\350\261\252/20250318 \347\211\251\347\220\206\345\261\202\346\246\202\345\277\265.md" new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..c0dd6bfcd5c35fed930db4ef948b77d9d72fa03a --- /dev/null +++ "b/38 \346\235\216\344\275\263\350\261\252/20250318 \347\211\251\347\220\206\345\261\202\346\246\202\345\277\265.md" @@ -0,0 +1,113 @@ +# 物理层概念 + + - 定义：物理层传输的是比特流，也就是有0和1组成的二进制数字序列 + - 主要任务：确定与传输媒体接口有关的一些特性 + - 机械特性：定义物理连接的特性，规定物理连接时所采用的规格，接口形状，引线数目，引脚数量和排列情况 + - 电器特性：规定传输二进制位时，线路上信号的电压范围，阻抗匹配，传输速率和距离限制等 + - 功能特性： 指明某条线上出现的某一电平表示何种含义接口部件的信号线的用途 + - 规程特性： (过程特性)定义各条物理线路的工作规程和时序的关系 + + + +# 数据通信基础知识 + + - 数据：传送消息的实体，通常是有意义的符号序列 + + - 信号：数据的电气/电磁表示，是数据 在传输过程中得存在形式 + + - 数字信号：代表消息的参数取值的离散的 + - 模拟信号：代表消息的参数取值是连续的 + + - 信源：产生和发送数据的源头 + + - 信宿：接收数据的终点 + + - 信道：信号的传输媒介，一般用来表示某一个方向传送消息的介质，因此一条通讯线路往往包含一条发送信道和一条接收信道 + + - 码元：是指用一个固定时长的信号波形(数字脉冲)，代表不同离散数值的基本波形，是数字通信中数字信号的计量单位，这个时长内的信号成为K进制码元，而该时长成为码元宽度。当码元的离散状态有M个是(M>2)，此时码元位M进制码元(一码元可以携带多个比特的消息量) + + - 速率：也叫数据率，是指数据的传输效率，表示单位时间内传输的数据量，可以用码元传输效率和消息传输效率表示 + + - 码元传输速率：别名码元速率，波形速率，调制速率，符号速率，它表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数(也可以成为脉冲个数或信号变化的次数),单位是波特，码元可以是多进制的，也可以是二进制的，但码元速率也进制数无关 + + - 信息测试速率：别名信息速率比特率，表示单位时间内数字通信系统传输的二进制码元个数(即比特数),单位是比特/秒 + + - 带宽: 表示在单位时间内从网络中某一点到另一个所能通过的“最高数据率”，常用来表示网络的通信线路所能传输数据的能力。单位是b/s + + + + + +# 三种通信方式 + + - 单工通信：只有一个方向的通信，而没有反方向的交互，仅需要一条信道 + - 半双工通信：通信的双方都可以发送和接收信息，但任何一方都不能同事发送和接收，需要两条信道 + - 全双工通信：通信双方可以同时发送和接收信息，也需要两条信道 + + + +# 两种数据传输方式 + + - 串行传输：速度慢，费用低，适合远距离 + - 并行传输：速度快，费用高，适合近距离，常用于计算机内部数据传输 + + + +# 编码与调制 + + - 基带信号：将数字信号1和0直接用两种不同的电压表示，再送到==数字信道==上去传输（==基带传输==）。**来自信源**的信号，像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。基带信号就是发出的**直接表达了要传输的信息的信号**，比如我们是说话的声波就是基带信号。 + - 宽带信号:将基带信号进行调整后形成的频分复用模拟信号，再传送到==模拟信道==上去传输（==宽带传输==）。把基带信号经过**载波调制**后，把信号的**频率范围搬移**到**较高的频段**以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。 + - 区别: + - 在传输距离较近时，计算机网络采用基带传输方式（近距离衰减小，从而信号内容不易发生变化） + - 在传输距离较远时，计算机网络采用宽带传输方式（远距离衰减大，即使信号变化大也能最后过滤出来基带信号） + - 调制:数字数据调制为模拟信号 + - 数字数据调制技术在发送端将数字信号转换为模拟信号，而在接收端将模拟信号还原为数字信号，分别对应于调制解调器的调制和解调过程。 + - 模拟数据调制为模拟信号 + - 为了实现传输的有效性，可能需要较高的频率。这种调制方式还可以使用频分复用技术，充分利用带宽资源。在电话机和本机交换机所传输的信号是采用模拟信号传输模拟数据的方式；模拟的声音数据是加载到模拟的载波信号中传输的 + - 影响失真程度的因素： + - 码元传输速率 + - 信号传输距离 + - 噪声干扰 + - 传输媒体质量 + - 码间串扰：接收端收到的信号波形失去了码元之间清晰界限的现象 + + + +# 物理层传输介质:导向 有线类，非导向 无线类 + + - 导向 + + - 双绞线：双绞线是古老、又最常用的传输介质，它由两根采用一定规则并排绞合的、相互绝缘的**铜导线**组成。 + + - 同轴电缆：同轴电缆由导体铜质芯线、绝缘层、网状编织屏蔽层和塑料层构成。按特性抗阻数值的不同，通常将同轴电缆分为两类：50Ω同轴电缆和75Ω同轴电缆 + + - 光纤：光纤通信就是利用光导纤维（简称光纤）传递光脉冲来进行通信。有光脉冲表示1，无光脉冲表示0。而可见光的频率大约是108MHz，因此光纤通信系统的**带宽远远大于**目前其他各种传输媒体的带宽。 + + - 光纤通信就是利用光导纤维（简称光纤）传递光脉冲来进行通信。有光脉冲表示1，无光脉冲表示0。而可见光的频率大约是108MHz，因此光纤通信系统的**带宽远远大于**目前其他各种传输媒体的带宽。 + + - 同轴电缆VS双绞线： + + - 由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆抗干扰特性比双绞线好，被广泛用于传输较高速率的数据，其传输距离更远，但价格较双绞线贵。 + + - 单模光纤：是一种在横向模式直接传输光信号的光纤，光源为定向性很好的激光二极管，特点是衰耗小，适合远距离传输。 + + - 多模光纤：有多种传输光信号模式的光纤，光源位发光二极管，特点是易失真，适合近距离传输 + + - 特点： + + - 传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济。 + - 抗雷电和电磁干扰性能好。 + - 无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或截取数据。 + - 体积小，重量轻。 + + + +# 物理层常见设备 + + - 集线器（Hub）：用于将多个计算机连接到局域网上。 + - 网卡（Network Interface Card NIC）：将计算机与网络物理连接起来。网络接口：RJ-45，一般已经集成在你们主板里了。也有规格 100M 1000M 10000M + - 中继器（Repeater）：用于加强信号的传输距离。 + - 调制解调器（Modem）：将数字信号转化为模拟信号，方便在电话线上传输。 + - 光纤收发器（Optical Transceiver）：用于光纤的信号收发器。光猫，电信，移动。 + - CAT-5线：几类线，自己了解，现在推荐6类以上，1000M + - RJ-45接头 ： 水晶头，网卡接口的类型 \ No newline at end of file