网络知识学习笔记
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网络知识学习笔记
一、数据通信原理
通信模型：信源+信道（有干扰）+信宿.
数据是运送信息的实体,信号是数据的电气或电磁表现。
模拟数据（信号）：是指随时间连续变化量。通常表现为正余弦波。如电磁波
数字数据（信号）：是指随时间离散变化量。通常表现为散点图或方波。如高电平为1，
信道表示向某一个方向传递信息的媒体。
信道分为模拟信道和数字信道。模拟信号放大后在模拟信道传输。数字信号经调制后在模拟信道上传输；
（基带传输）模拟信号经采样量化编码转化为数字信号（如PCM脉冲编码）到数字信道上传输，数字信号经编码（提高抗干拢性如局域网的曼彻斯特编码）后到数字信道上传输。
（频带传输）信号经过调幅，调频，调相后加载到模拟信道上传输。
模拟信道远距离传输一般要对信号作放大中继处理，数字信道运距离传输一般要对信号作再生处理。
频率：单位时间内信号重复的速度。(周/秒或赫兹(Hz))模拟信号和数字信号都有频率。
频谱：信号所包括频率的范围。
带宽：信号的大部分能量往往包含在频率较窄的一段频带中，这个频带称为有效带宽或带宽。
网络信道带宽是指网络信道中允许通过的最高频率与最低频率之差。如双绞线为16MHz
数据传输速率：指每秒传输多少位。
【音频】又称声频，是人耳所能听见的频率。通常指15～20000赫（Hz）间的频率。现在IP电话一般将声音数字化。不经过压缩声音数据量的计算公式为：数据量（字节/秒）= (采样频率（Hz）*采样位数（bit）*声道数)/ 8 一般为KB级
【话频】是指音频范围内的语言频率。在一般电话通路中，通常指300～3400赫（Hz）间的频率。电话线的带宽为3400-300=3100Hz
【射频】无线电发射机通过天线能有效地发射至空间的电磁波的频率，统称为射频。若频率太低，发射的有效性很低，故习惯上所称的射频系指100千赫（KHz）以上的频率。
【视频】电视信号所包含的频率范围自几十赫至几兆赫，视频是这一频率的统称。计算输出文件大小公式：（音频编码率（Kbit为单位）/8 + 视频编码率（Kbit为单位）/8）× 影片总长度（秒为单位）= 文件大小（MB为单位）
数据通信的方式：
单工通信、半双工通信、全双工通信
串行通信/并行通信
频分多路复用/时分多路复用/波分多路复用/码分多址复用
同步传输和异步传输
二、计算机网络基础知识
1、 计算机网络：是指将地理位置不同且功能相对独立的多个计算机系统通过通信线路相互连在一起、遵循共同的网络协议、由专门的网络操作系统进行管理，以实现资源共享的系统。
2、 计算机网络分类：
按地理范围（广域网WAN，城域网MAN，局域网LAN）
按传输介质 有线网（双绞线，同轴电缆，光纤），无线网（微波，卫星，红外）
使用网络的对象（公用网，专用网）
按网络交换方式：电路交换；报文交换；分组交换
按网络传输技术 （广播式，点到点式）
按传输速度（低速网络和高速网络）
按逻辑功能可分为（资源子网和通信子网）
按拓扑结构分（星，环，总线，树，网）
3、计算机网络主要标准化组织：
IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）电气和电子工程师协会
ISO（(International Organization for Standardization, ISO)）国际标准化组织；
ITU（International Telecommunication Union）国际电信联盟；
ANSI(American National Standards Institute: ANSI)美国国家标准委员会
IETF（The Internet Engineering Task Force）Internet工程任务组 (针对互联网)
EIA（Electronic Industries Association）电子工业协会（美国）
4、计算机网络体系结构
协议：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合就称为网络协议。协议三要素。
语义：涉及用于协调与差错处理的控制信息；
语法：涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等；
定时（语序或同步）：涉及速度匹配和排序等。
主要有ISO/OSI开放互联协议和TCP/IP协议
OSI主要有七层协议：从上到下，应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链接路层、物理层。
物理层的传输单位是Bit比特。主要规定机械特性，电气特性，功能特性和规程特性。根据不同的媒介不同。中继器是物理层的设备。集线器HUB
数据链路层传输的单位是帧Frame。主要功能是将有差错的物理链接路改造成无差错的链路，进行流量控制和差错控制。局域网有分LLC逻辑链接层和MAC介质访问层。广域网有SLIP，PPP，HDLC控制规程。网桥，二层交换机是该层的设备
网络层传输的单位是报文分组Packet。主要功能是实现路由选择、拥挤控制和网际互连。IP协议属于该层。常见的设备为路由器，三层交换机。
传输层：实现端到端的传输。为高层提供透明的数据传输，传输的单位是段Segment。主要的功能是流量控制和差错控制。
会话层：组织和同步不同主机上的各种进程间的通信。
表示层：为应用层用户提供共同的数据或信息的语法表示变换，如代码转换、格式转换、数据压缩和加密解密等
应用层：开放系统互连环境的最高层。通过不同的应用层协议为用户提供各种服务。
TCP/IP的四层协议：从下到下：应用层、传输层、网络层、网际互联层。
FTP: file transport protocol 文件传输协议
DNS: domain name service 域名服务器
HTTP:hypertext transfer protocol 超文本传输协议
SMTP:simple mail transport protocol 简单邮件传输协议
TFTP: trivial file transport protocol 简单（一般）文件传送协议
SNMP Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议
TCP：transport control protocol 传输控制协议
UDP:user datagram protocol 用户数据报协议
IP：internet protocol 网际协议
ARP/RARP 地址解释协议/反向地址解释协议
ICMP 控制报文协议
5、各层的主要协议介绍
应用层常用的协议:
应用层的应用层多数都有客户端和服务器端即(C/S模式)、浏览器/服务器（B/S模式）、还有P2P点对点模式（每个结点即是客户机又是服务器）。
HTTP协议：是客户机启动浏览器应用程序。服务器启动IIS信息服务、Apache、Tomcat等等。Goopher在HTTP1991年出现后就败了。
FTP协议：客户机启动cuteFTP. FlashFTP等，服务器须启动FTP服务如Server-U,windows2000/2003/2010的相关文件服务。
域名系统服务DNS：客户机运行浏览器或nslookup手动查询网址对应的IP地址；服务器端运行相关的域名软件。是一个分布式的运行方式。如218.85.157.99是福州电信的域名服务器。
电子邮件协议：客户机登录到邮件服务器。邮件服务器需要运行相应的POP邮局协议。及邮件服务器之间的SMTP简单邮件传输议。如
动态主机配置协议DHCP。一般在局域网内部，有一台DHCP服务器。可以由windows2000/2003/2010启动DHCP服务。也可以由局域网中的某台路由器启动DHCP服务。客户端只要设置网卡自动获得IP地址就行。
telnet协议。运程登录协议。客户机运行telnet或超级终端，CTERM等等。服务端支持telnet协议。
TFTP简单文件传输协议。常用于路由器和交换机与主机临时通迅用。
RIP、OSPF等路由信息协议
P2P协议：后来流行的应用层协议。可以点对多点。每台设备即是服务器又是客户机。如迅雷、快车、QQ旋风等下载技术，PPLive、BT（电驴）下载。
IMAP（Internet Message Access Protocol交互邮件访问协议）：用来从本地邮件客户端（如Microsoft Outlook、Outlook Express、Foxmail、Mozilla Thunderbird）访问远程服务器上的邮件。
NNTP（Network News Transport Protocol）网络新闻传输协议：是一个主要用于阅读和张贴新闻文章（新闻组邮件）到Internet的应用协议。
XMPP（Extensible Messaging and Presence Protocol，前称Jabber[1]）是一种以XML为基础的开放式实时通信协议。
Secure Shell（缩写为SSH Network Working Group）所制定；SSH为一项创建在应用层和传输层基础上的安全协议，为计算机上的Shell（壳层）提供安全的传输和使用环境。
实时传输协议（Real-time Transport Protocol或简写RTP）是一个网络传输协议，
1996年在RFC 1889中公布的。RTP协议详细说明了在互联网上传递音频和视频的标准数据包格式。它一开始被设计为一个多播协议，但后来被用在很多单播应用中。RTP协议常用于流媒体系统（配合RTSP协议），视频会议和一键通（Push
to Talk）系统（配合H.323或SIP），使它成为IP电话产业的技术基础。RTP协议和RTP控制协议RTCP一起使用，而且它是创建在UDP协议上的
实时传输控制协议（Real-time Transport Control Protocol或RTP Control Protocol或简写RTCP）是实时传输协议（RTP）的一个姐妹协议。
会话初始化协议（SIP）凭借其简单、易实现等多方面的优点成为下一代网络和 IP
多媒体子系统（IMS）的重要协议。SIP 协议是 IETF（因特网工程任务组）推出的一种信令协议，主要目的是在IP 网络中建立、修改和终止多媒体会话的应用层协议，建立应用层面的链接。这需要使用到HTTP和SMTP协议。是在传
