计算机网络常识要点
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计算机网络基础知识复习要点一、计算机网络概论1、计算机网络形成大致可分为三个阶段:计算机终端网络(终端与计算机之间的通信)、计算机通信网络(计算机与计算机之间的通信,以传输信息为目的)、计算机网络(以资源共享为目的)。
计算机网络与计算机通信网络的硬件组成一样,都是由主计算机系统、终端设备、通信设备和通信线路四大部分组成的。
2、计算机网络的定义:凡将地理位置不同,并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来,且以功能完善的网络软件实现资源共享的系统,称为计算机网络。
使用计算机网络的目的:主要是为了共享资源和进行在线通信。
例如:共享外围设备、共享数据、共享应用程序、使用电子邮件等。
(软件、硬件、数据、通信信道)3、计算机网络与计算机通信网络的根本区别是:计算机网络是由网络操作系统软件来实现网络的资源共享和管理的,而计算机通信网络中,用户只能把网络看做是若干个功能不同的计算机网络系统之集合,为了访问这些资源,用户需要自行确定其所在的位置,然后才能调用。
因此,计算机网络不只是计算机系统的简单连接,还必须有网络操作系统的支持。
4、计算机网络是计算机应用的最高形式,从功能角度出发,计算机网络可以看成是由通信子网和资源子网两部分组成的;从用户角度来看计算机网络则是一个透明的传输机构。
5、计算机网络具有多种分类方法。
按通信距离可分为广域网(WAN)、城域网(MAN)和局域网(LAN);按网络拓扑结构可分为星形网、树形网、环形网和总线网等;按通信介质可分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网;按传输带宽可分为基带网和宽带网;按信息交换方式分为电路交换网、分组交换网、综合交换网。
广域网(WAN),又称远程网,最根本的特点就是其分布范围广,常常借用传统的公共传输网络(例如电话)来实现。
广域网的布局不规则,使用权限和网络的通信控制比较复杂,要求必须严格遵守控制当局所制定的各种标准和规程,传输率低,误码率高。
计算机网络基础知识计算机网络是一个由许多互联的计算机组成的系统,通过通信线路和协议进行数据交换。
计算机网络是现代信息技术的重要组成部分,它把人与人、人与计算机、计算机与计算机之间连接在一起,使信息传输更加方便快捷。
计算机网络基础知识如下:1. OSI模型:OSI模型是由国际组织ISO制定的网络模型,是一个7层模型,每一层都有特定的功能。
分别是:物理层:传输原始比特流。
数据链路层:对数据进行分组,发现和纠错。
网络层:定义IP地址,路由和寻址。
传输层:定义端口号,保证端到端的可靠传输。
会话层:会话管理,包括会话的建立,维护和结束。
表示层:数据的格式转换和加密,解密等。
应用层:提供各种服务和应用。
2. 网络拓扑:网络拓扑是指网络中物理或逻辑结构的布局。
有三种常见的拓扑结构:总线型:所有节点都连接在一条通信线上。
星型:所有节点都连接在一个中心节点上。
环型:所有节点形成环状,数据从一个节点传到下一个节点。
3. IP地址:IP地址是网络中唯一一个与其他设备区分的标识符。
IP地址分为IPv4和IPv6。
IPv4:32位二进制数字,通常用4个十进制数表示。
IPv6:128位二进制数字,通常用8组十六进制数表示。
4. 网络通信协议:网络通信协议是计算机进行数据交换的规则和标准。
常见的协议有TCP、UDP、HTTP、FTP等。
TCP和UDP是传输层协议,HTTP和FTP是应用层协议。
TCP协议提供可靠的数据传输,保证数据的完整性和可靠性。
UDP协议速度快,但无法保证数据的可靠传输。
HTTP协议是Web应用最重要的协议,用于浏览器和Web服务器之间的通信FTP协议是文件传输协议,用于文件在计算机之间的传输。
5. 网络设备:网络设备是指用于连接各种设备的硬件,包括路由器、交换机、网卡等。
路由器:用于连接不同网络的设备,确定数据包的最佳路径。
交换机:连接局域网上的设备,通过MAC地址进行数据传输。
网卡:计算机网络接口卡,用于将计算机与网络连接在一起。
计算机三级_网络技术知识点一、网络基础知识1.网络概念:网络是指不同计算机之间通过通信线路或其他传输媒介连接起来,共享信息和资源的系统。
2.网络拓扑结构:包括总线型、星型、环形、树型和网状等多种形式。
3.OSI参考模型:由国际标准化组织(ISO)制定的网络通信协议的参考模型,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。
4. TCP/IP协议:是Internet所使用的协议集合,包括传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)等。
5.IP地址:用于标识网络中的主机,分为IPv4和IPv6两种版本。
6.子网掩码:用于将IP地址划分为网络地址和主机地址两部分。
7.路由器:用于在不同的网络之间转发数据包的设备。
8.网关:在通信网络中负责不同网络之间的数据传输转发。
9.DNS:域名系统,用于将域名解析为IP地址。
10.DHCP:动态主机配置协议,用于自动分配IP地址和其他网络配置信息。
二、网络设备和网络协议1. 集线器(Hub):用于将多台计算机连接在一起,通过广播方式转发数据。
2. 网桥(Bridge):用于将不同局域网中的数据包转发。
3. 交换机(Switch):用于根据MAC地址转发数据包,提供更高的数据转发效率。
4. 路由器(Router):在不同网络之间进行数据转发,具备网络寻径的功能。
5. 防火墙(Firewall):用于保护网络安全,限制网络访问。
6. 文件服务器(File Server):用于存储和共享文件。
7. 打印服务器(Print Server):用于共享打印设备。
8. HTTP协议:超文本传输协议,在Web应用中用于客户端和服务器之间的数据传输。
9.FTP协议:文件传输协议,用于在客户端和服务器之间传输文件。
10.SMTP协议:简单邮件传输协议,用于邮件的发送。
11.POP3协议:邮局协议,用于邮件的接收。
三、网络安全和网络管理1.防火墙:用于保护网络系统,限制网络访问和控制网络流量。
计算机网络第一章:概述基本概念1.网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
2.互联网是“网络的网络”(network of networks)。
3.因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。
4.网络把许多计算机连接在一起。
5.因特网则把许多网络连接在一起。
6.计算机网络的定义:计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。
因特网的工作方式分为两大块:(老师提到)(1)边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。
这部分是用户直接使用的,用来进行通信和资源共享。
(2)核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)。
概念:处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的主机。
这些主机又称为端系统(end system)。
网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类:客户-服务器方式(C/S 方式)即Client/Server方式对等方式(P2P 方式)即 Peer-to-Peer方式概念:客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
客户是服务的请求方,服务器是服务的提供方。
服务器软件的特点:系统启动后即自动调用并一直不断地运行着,被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。
因此,服务器程序不需要知道客户程序的地址。
对等连接(peer-to-peer,简写为 P2P)两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。
运行了对等连接软件,就可以进行平等的、对等连接通信。
在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。
路由器处理分组的过程是:1.把收到的分组先放入缓存(暂时存储);2.查找转发表,找出到某个目的地址应从哪个端口转发;3.把分组送到适当的端口转发出去。
计算机网络基础知识汇总(超全)一、计算机网络概述计算机网络是指将多个计算机连接起来,实现数据传输和资源共享的系统。
它由硬件、软件和协议三部分组成。
计算机网络的目的是实现信息共享、数据传输和远程通信。
二、计算机网络的分类1. 按照覆盖范围分类:局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)。
2. 按照拓扑结构分类:星型、总线型、环型、树型、网状型等。
3. 按照传输介质分类:有线网络(如双绞线、同轴电缆、光纤等)和无线网络(如WiFi、蓝牙、红外等)。
三、计算机网络的协议1. TCP/IP协议:传输控制协议/互联网协议,是互联网的基础协议。
2. HTTP协议:超文本传输协议,用于浏览器和服务器之间的数据传输。
3. FTP协议:文件传输协议,用于文件的和。
4. SMTP协议:简单邮件传输协议,用于电子邮件的发送。
5. POP3协议:邮局协议第3版,用于电子邮件的接收。
四、计算机网络的设备1. 网络接口卡(NIC):计算机与网络连接的设备。
2. 集线器(Hub):用于连接多个计算机的网络设备。
3. 交换机(Switch):用于连接多个计算机,具有数据交换功能的网络设备。
4. 路由器(Router):用于连接不同网络,实现数据路由的设备。
5. 调制解调器(Modem):用于将数字信号转换为模拟信号,以便通过电话线传输数据的设备。
五、计算机网络安全1. 防火墙:用于监控和控制进出网络的数据流,防止非法访问。
2. 加密技术:将数据加密,保证数据传输的安全性。
3. 认证技术:验证用户身份,防止未授权用户访问网络资源。
4. 防病毒软件:用于检测和清除计算机病毒,保护计算机系统安全。
5. VPN:虚拟私人网络,用于建立安全的远程连接。
六、计算机网络的发展趋势1. 5G网络:第五代移动通信技术,具有更高的速度、更低的延迟和更大的连接数。
2. 物联网(IoT):将各种设备连接到网络,实现智能化管理和控制。
3. 边缘计算:将计算任务从云端迁移到网络边缘,提高响应速度和效率。
计算机网络知识汇总
1.计算机网络的定义和目的:
2.计算机网络的组成:
3.计算机网络的拓扑结构:
4.数据传输的方式:
数据在计算机网络中通过数据包的形式进行传输。
数据包是一段固定长度的数据,包括头部和有效载荷。
数据传输可以采用电信号、光信号或无线信号。
5.计算机网络的协议:
6.计算机网络的层次结构:
7.网络地址和端口:
8.数据传输的方式:
9.路由和交换:
路由是指根据网络地址和路由表来选择数据包的传输路径。
交换是指在网络中选择最合适的路径来直接传输数据包。
常见的路由协议有RIP、OSPF和BGP,交换技术有以太网和令牌环。
10.无线网络技术:
除了有线网络,计算机网络还可以采用无线技术进行数据传输。
常见的无线技术有Wi-Fi、蓝牙和移动通信等,它们提供了更大的灵活性和便利性。
11.网络安全和隐私保护:
12.网络性能和优化:
13.云计算和物联网:
云计算和物联网是当前计算机网络发展的两大趋势。
云计算通过提供虚拟化资源来实现资源共享和弹性扩展。
物联网通过将各种设备连接到互联网来实现设备之间的通信和协作。
总结:。
计算机网络技术基础知识汇总计算机网络技术基础知识汇总一:网络基础知识1. 网络的定义和分类1.1 网络的定义1.2 网络的分类1.2.1 局域网(LAN)1.2.2 城域网(MAN)1.2.3 广域网(WAN)1.2.4 互联网(Internet)2. OSI参考模型2.1 OSI参考模型的概述2.2 OSI参考模型的七层结构2.2.1 物理层2.2.2 数据链路层2.2.3 网络层2.2.4 传输层2.2.5 会话层2.2.6 表示层2.2.7 应用层3. TCP/IP协议族3.1 TCP/IP协议族的概述3.2 TCP/IP协议族的层次结构3.2.1 网络接口层3.2.2 网际层3.2.3 传输层3.2.4 应用层二:网络设备和编址1. 网络设备1.1 网络设备的分类1.1.1 网卡1.1.2 集线器1.1.3 交换机1.1.4 路由器1.1.5 网关2. IP地址和子网掩码2.1 IP地址的作用和分类2.2 IP地址的组成和表示方式2.3 子网掩码的作用和计算方法三:网络传输协议1. TCP协议1.1 TCP的概述1.2 TCP的特点1.3 TCP的连接建立和终止1.4 TCP的可靠传输机制2. UDP协议2.1 UDP的概述2.2 UDP的特点2.3 UDP的应用场景四:局域网技术1. 以太网1.1 以太网的概述1.2 以太网的物理层和数据链路层1.3 以太网的帧结构和帧格式1.4 以太网的MAC地址和地址解析协议2. VLAN技术2.1 VLAN的概念和作用2.2 VLAN的实现方式和配置方法五:广域网技术1. PPP协议1.1 PPP的概述1.2 PPP的连接建立和认证过程1.3 PPP的帧格式和报文结构2. HDLC协议2.1 HDLC的概述2.2 HDLC的帧格式和报文结构2.3 HDLC的工作模式和帧同步方法六:网络安全1. 网络攻击和防御1.1 网络攻击的分类1.2 常见的网络安全威胁1.3 网络安全的防御措施2. 防火墙2.1 防火墙的概述2.2 防火墙的工作原理和分类2.3 防火墙的配置和管理七:网络管理和监控1. 网路管理协议1.1 SNMP协议1.2 MIB文件和MIB对象1.3 SNMP的工作原理和消息格式2. 网络性能监控2.1 网络性能监控的意义和目的2.2 常用的性能监控工具2.3 网络性能监控的指标和分析方法附件:1. 相关示意图和图表2. 实验数据和结果法律名词及注释:1. TCP/IP:传输控制协议/互联网协议,是一种用于互联网传输的协议族。
计算机网络基础知识1、什么是计算机网络计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统;简单地说,计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合;计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对计算机网络和开放式标准化计算机网络三个阶段;2、计算机网络的结构组成一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的;网络硬件是计算机网络系统的物理实现,网络软件是网络系统中的技术支持;两者相互作用,共同完成网络功能;①网络软件=网络操作系统+通信软件+网络通信协议②网络硬件=网络拓朴结构+网络服务器+网络工作站+传输介质+网络设备█网络服务器:是网络的核心,为使用者提供了主要的网络资源;网络服务器应是一台功能较强的计算机,一般用高档微型机或小型机作服务器;与一般计算机相比主要区别:一是运算速度快;二是存储容量包括内存和硬盘大;三是可靠性、稳定性好;另外,为了保证数据的安全,一般服务器应装两套完全相同的硬盘,且处于热备份状态;服务器一般分为文件服务器和打印服务器现类;█网络工作站客户机:是指供用户直接使用入网的计算机,只要求一般的计算机即可;但在硬件上应配备网卡,软件上配备相应的网络软件;█通信处理机:一方面作为资源子网的主机、终端连接的接口,将主机和终端连入网内;另一方面它又作为通信子网中分组存储转发结点,完成分组的接收、校验、存储和转发等功能;█信息变换设备:对信号进行变换,包括:调制解调器、无线通信接收和发送器、用于光纤通信的编码解码器等;█网卡:网络与计算机相连的接口电路;网卡是连接计算机与网络的基本硬件设备;网卡插在计算机或服务器扩展槽中, 通过网络线如双绞线、同轴电缆或光纤与网络交换数据、共享资源;由于网卡类型的不同,使用的网卡也有很多种;如以太网、FDDI、AIM、无线网络等,但都必须采用与之相适应的网卡才行;目前,绝大多数网络都是以太网连接形式,使用的便是与之配套的以太网网卡;网卡虽然有多种,不够有一个共同点就是每块网卡都拥有唯一的ID号,也叫做MAC 地址48位,MAC地址被烧录在网卡上的ROM中;安装网卡后,还要进行协议的配置;例如,IPX/SPX协议、TCP/IP协议;网卡的功能:网卡的功能主要有两个,一是将计算机的数据进行封装,并通过网线将数据发送到网络上;二是接收网络上传过来的数据,并发到计算机中;网卡的分类:按总线分类:ISA总线、PCI总线、PCMCIA总线;按端口分类:RJ-45端口、AUI粗缆端口、BNC细缆端口;按带宽分类:10Mb/s、1000Mb/s、10/100Mb/s、1000Mb/s █传输介质:是指连接计算机网络的信号线,是网络中信息传递的载体;其性能好坏直接影响网络的运行,常用的介质有同轴电览、双绞线和光览等:同轴电缆:同轴电缆的核心部分是一根导线,导线外有一层起绝缘作用的塑性材料,再包上一层金属网,用于屏蔽外界的干扰,最外面是起保护作用的塑性外套;同轴电缆的抗干扰特性强于双绞线,传输速率与双绞线类似,但它的价格接近双绞线的两倍;同轴电缆分类:A. 细同轴电缆RG58,主要用于建筑物内网络连接;B. 粗同轴电缆RG11,主要用于主干或建筑物间网络连接;对比项细缆粗缆直径英寸英寸传输距离185米500米接头BNC头、T型头AUI阻抗50 50应用的局域网10BASE2 10BASE5双绞线:是两条相互绝缘的导线按一定距离绞合若干次,使得外部的电磁干扰降到最低限度,以保护信息和数据;双绞线的广泛应用比同轴电缆要迟得多,但由于它提供了更高的性能价格比,而且组网方便,成为现在应用最广泛的铜基传输媒体;缺点是传输距离受限;双绞线分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线STP;屏蔽双绞线外护套加金属材料,减少辐射,防止信息窃听,性能优于非屏蔽双绞线,但价格较高;而且安装比非屏蔽双绞线复杂;所以,在组建局域网时通常使用非屏蔽双绞线;但如果是室外使用,屏蔽线要好些;目前共有6类双绞线,各类双绞线均为8芯电缆,双绞线的类型由单位长度内的绞环数确定;1类双绞线通常在局域网中不使用,主要用于模拟话音,传统的电话线即为1类线;2类双绞线支持4Mb/s传输速率,在局域网中很少使用;3类双绞线用于10Mb/s以太网;4类双绞线适用于16Mb/s令牌环局域网;5类和超5类双绞线带宽可达100Mb/s,用于构建100Mb/s以太网,是目前最常用的线缆;另外还有6类、7类,能提供更高的传输速率和更远的距离;应用最广的是五类双绞线,最大传输率为100Mbps,最大传输距离100米;双绞线的连接:在制作网络时,要用的RJ-45接头,俗称“水晶头”的接头,在将网络插入水晶头前,要对每条线排序;根据EIA/TIA接线标准,RJ-45 接口制作有两种排序标准:EIA/TIA568A标准的线序为:白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、棕、白棕EIA/TIA568B白棕的线序为:白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕另外,根据双绞线两端线序的不同,有两种不同的连接方法:直线连接法:直线连接法是将电缆的一端按一定顺序排序后接入RJ-45接头,线缆的另一端也用相同的顺序排序后接入RJ-45接头;直接连接法通常用于不同类型的设备的互相连接;交叉连接法:交叉连接法是线缆的一端用一种线序排列,如T568B标准线序,而另一端用不同的线序,如T568A标准线序,这种线序用于连接同种设备;具体连接情况如表PC网卡PC网卡对等网交叉线PC网卡集线器Hub 直通线集线器Hub 集线器Hub普通口交叉线集线器Hub 集线器Hub级连口--级连口交叉线集线器Hub 集线器Hub普通口--级连口直通线集线器Hub 交换机Switch 交叉线集线器Hub级连口交换机Switch 直通线交换机Switch 交换机Switch 交叉线交换机Switch 路由器Router 直通线路由器Router 路由器Router 交叉线光纤:光缆则是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质;与其它传输介质相比较,光缆的电磁绝缘性能好,信号衰变小,频带较宽,传输距离较大;光缆主要是在要求传输距离较长,布线条件特殊的情况下用于主干网的连接;光缆通信由光发送机产生光束,将电信号转变为光信号,再把光信号导入光纤,在光缆的另一端由光接收机接收光纤上传输来的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再处理;光缆的最大传输距离远、传输速度快,是局域网中传输介质的姣姣者;光缆是数据传输中最有效的一种传输介质;它有以下几个优点:频带极宽GB;抗干扰性强无辐射;保密性强防窃听;传输距离长无衰减;电磁绝缘性能好;中继器的间隔较大;主要用途:长距离传输信号,局域网主干部分,传输宽带信号;网络距离:一般为2000米;每干线最大节点数:无限制;光纤跳线连接:在1000M局域网中,服务器网卡具有光纤插口,交换机也有相应的光纤插口,连接时只要将光纤跳线进行相应的连接即可;在没有专用仪器的情况下,可通过观察让交换机有光亮的一端连接网卡没有光亮的一端,让交换机没有光亮的一端连接网卡有光亮的一端;多模光纤:由发光二极管产生用于传输的光脉冲,通过内部的多次反射沿芯线传输;可以存在多条不同入射角的光线在一条光纤中传输;单模光纤:使用激光,光线与芯轴平行,损耗小,传输距离远,具有很高的带宽,但价格更高;在s的高速率下,单模光纤不必采用中继器可传输数十公里;█无线传输介质:无线传输指在空间中采用无线频段、红外线激光等进行传输,不需要使用线缆传输;不受固定位置的限制,可以全方位实现三维立体通信和移动通信;目前主要用于通信的有:无线电波、微波、红外、激光;计算机网络系统中的无线通信主要指微波通信,分为两种形式:地面微波通信和卫星微波通信;无线局域网通常采用无线电波和红外线作为传输介质;其中红外线的基本速率为1MB/s,仅适用于近距离的无线传输,而且有很强的方向性,而无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛,是常用的无线传输媒体;我国一般使用频段的无线电波进行局域网的光线通信;█集线器HUB:集线器是目前使用较广泛的网络设备之一,主要用来组建星型拓扑的网络;在网络中,集线器是一个集中点,通过众多的端口将网络中的计算机连接起来,使不同计算机能够相互通信;集线器的基本功能是信息分发,它将一个端口收到的信号转发给其他所有端口;同时,集线器的所有端口共享集线器的带宽;当我们在一台10Mb/s带宽的集线器上只连接一台计算机时,此计算机的带宽是10Mb/s;而当我们连接两台计算机,每台计算机的带宽是5Mb/s;当连接10计算机时,带宽则是1Mb/s;即用集线器组网时,连接的计算机越多,网络速度越慢;集线器按通信特性分为无源集线器和有源集线器;无源集线器只能转发信号,不能对信号作任何处理;有源集线器会对所传输的信号进行整形、放大并转发,并可以扩展传输媒体的传输距离;目前市面上的集线器属于有源集线器,无源集线器已被淘汰;按带宽分,集线器分为10Mb/s、10/100Mb/s、100Mb/s集线器;我们通常选择10/100Mb/s自适应的集线器;因为这种集线器可以根椐网卡和网线所提供的带宽而自动调整带宽;当网线和网网卡为10Mb/s时,集线器以10Mb/s的速率通信;当网线与网卡达到100Mb/s时,集线器则以100Mb/s的速率通信;集线器分为5口、8口、16口、24口等;集线器的连接集线器通过其端口实现网络连接;集线器主要有RJ-45接口和级联口两种接口;RJ-45接接口:集线器的大部分接口属于这种接口,主要用于连接网络中的计算机,从而组建计算机网络;级联口:级联口主要用于连接其他集线器或网络设备;比如我们在组网时,集线器的端口数量不够,可以通过级联口将两个或多个集线器级联起来,达到拓展端口的目的;级联口一般标有“UPLINK”或“MDI”等标志;在级联时,我们可以通过直连接线将集线器的级联口与另一台集线器的RJ-45接口连接起来,从而组建更大的网络;█交换机:交换机也是目前使用较广泛的网络设备之一,同样用来组建星型拓扑的网络;从外观上看,交换机与集线器几乎一样,其端口与连接方式和集线器几乎也是一样,但是,由于交换机采用了交换技术,其性能优于集线器;交换机的通信特性:由于交换机采用交换技术,使其可以并行通信而不像集线器那样平均分配带宽;如一台100 Mb/s交换机的每端口都是100Mb/s,互连的每台计算机均以100Mb/s的速率通信,而不像集线器那样平均分配带宽,这使交换机能够提供更佳的通信性能;交换机的分类:按交换机所支持的速率和技术类型,可分为以太网交换机、千兆位以太网交换机、ATM 交换机、FDDI交换机等;按交换机的应用场合,交换机可分为工作组级交换机、部门级交换机和企业级交换机三种类型;工作组级交换机:是最常用的一种交换机,主要用于小型局域网的组建,如办公室局域网、小型机房、家庭局域网等;这类交换机的端口一般为10/100Mb/s自适应端口;部门级交换机:常用来作为扩充设备,当工作组级交换机不能满足要求时可考虑使用部门级交换机;这类交换机只有较少的端口,但支持更多的MAC地址;端口传输速率一般为100Mb/s;企业级交换机:用于大型网络,且一般作为网络的骨干交换机;企业级交换机一般具有高速交换能力,并且能实现一些特殊功能;交换机的连接:像集线器一样,交换机的接口也分为RJ-45接口和级联口,其中RJ-45接口用于连接计算机,级联口用于连接其他交换机或集线器;连接方式也与集线器相同;交换机工作原理:当交换机从某一节点收到一个以太网帧后,将立即在其内存中的地址表端口号-MAC 地址进行查找,以确认该目的MAC的网卡连接在哪一个接口上,然后将该帧转发至相应的接口,如果在地址表中没有找到该MAC地址,也就是说,该目的MAC地址是首次出现,交换机就将数据包广播到所有节点;拥有该MAC地址的网卡在接收到该广播帧后,将立即做出应答,从而使交换机将其节点的“MAC地址”添加到MAC地址表中;交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制;MACMedia Access Control地址,或称为MAC位址、硬件位址,用来定义网络设备的位置;在OSI模型中,第三层负责,第二层资料链结层则负责MAC位址;因此一个主机会有一个IP地址,而每个会有一个专属于它的MAC位址;█路由器:路由器并不是组建局域网所必需的设备,但随着企业网规模的不断扩大和企业网接入互联网的需求,使路由器的使用率越来越高;路由器的功能:路由器是工作在网络层的设备,主要用于不同类型的网络的互联;概括起来,路由器的功能主要体现在以下几个方面;路由功能:所谓路由,即信息传输路径的选择;当我们使用路由器将不同网络连接起来后,路由器可以在不同网络间选择最佳的信息传输路径,从而使信息更快地传输到目的地;事实上,我们访问的互联网就是通过众多的路由器将世界各地的不同网络互联起来的,路由器在互联网中选择路径并转发信息,使世界各地的网络可以共享网络资源;隔离广播、划分子网:当我们组建的网络规模较大时,同一网络中的主机台数过多,会产生过多的广播流量,从而使网络性能下降;为了提高性能,减少广播流量,我们可以通过路由器将网络分隔为不同的子网;路由器可以在网络间隔离广播,使一个子网的广播不会转发到另一子网,从而提高每个子网的性能,当一个网络因流量过大而性能下降时,可以考虑使用路由器来划分子网;广域网接入:当一个较大的网络要访问互联网并要求有较高带宽时,通常采用专线接入的方式,一些大型网吧、校园网、企业网等往往采用这种接入方法;当通过专线使局域网接入互联网时,则需要用路由器实现接入;路由器的接接口:路由器的接口主要有串口、以太口和CONSOLE口等,通常,串口连接广域网,以太口连接局域网,而CONSOLE口用于连接计算机或终端,配置路由器;█调制解调器:调制解调器Modem,俗称“猫”的功能就是将电脑中表示数据的数字信号在模拟电话线上传输,从而达到数据通信的目的,主要由两部分功能构成:调制和解调;调制是将数字信号转换成适合于在电话线上传输的模拟信号进行传输,解调则是将电话线上的模拟信号转换成数字信号,由电脑接收并处理;调制解调器根据形态和安装方式,可以大致可以分为以下四类:外置式Modem:外置式Modem放置于机箱外,通过串行通讯口与主机连接;这种Modem方便灵巧、易于安装,闪烁的指示灯便于监视Modem的工作状况;但外置式Modem需要使用额外的电源与电缆;内置式Modem:内置式Modem在安装时需要拆开机箱,并且要对终端和COM口进行设置,安装较为繁琐;这种Modem要占用主板上的扩展槽,但无需额外的电源与电缆,且价格比外置式Modem要便宜一些;PCMCIA插卡式Modem:插卡式Modem主要用于笔记本电脑,体积纤巧;配合移动电话,可方便地实现移动办公;机架式Modem:机架式Modem相当于把一组Modem集中于一个箱体或外壳里,并由统一的电源进行供电;机架式Modem主要用于Internet/Intranet、电信局、校园网、金融机构等网络的中心机房;█中断器:位于OSI协议层次最低层物理层,解决传输距离短的问题;█网桥:位于OSI协议层次低两层链路层、物理层,用于连接两个不同的网络,但通信协议应相同;█网关:用于完全不同网络间的连接,使用于七层;网络软件:█网络操作系统:网络操作系统是网络软件中最主要的软件,用于实现不同主机之间的用户通信,以及全网硬件和软件资源的共享,并向用户提供统一的、方便的网络接口,便于用户使用网络;目前网络操作系统有三大阵营:UNIX、NetWare和Windows;目前, 我国最广泛使用的是Windows网络操作系统;█网络协议软件:网络协议是网络通信的数据传输规范,网络协议软件是用于实现网络协议功能的软件;目前, 典型的网络协议软件有TCP/IP协议、IPX/SPX协议、IEEE802标准协议系列等;其中, TCP/IP是当前异种网络互连应用最为广泛的网络协议软件;█网络管理软件:网络管理软件是用来对网络资源进行管理以及对网络进行维护的软件,如性能管理、配置管理、故障管理、记费管理、安全管理、网络运行状态监视与统计等;█网络通信软件:是用于实现网络中各种设备之间进行通信的软件,使用户能够在不必详细了解通信控制规程的情况下,控制应用程序与多个站进行通信,并对大量的通信数据进行加工和管理;█网络应用软件:网络应用软件是为网络用户提供服务,最重要的特征是研究重点不是网络中独立的计算机本身的功能,而是如何实现网络特有的功能;3、计算机网络的拓扑结构当我们组建计算机网络时,要考虑网络的布线方式,这也就涉及到了网络拓扑结构的内容;网络拓扑结构指网路中计算机线缆,以及其他组件的物理布局;局域网常用的拓朴结构有:总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构;拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等许多方面,是决定局域网性能优劣的重要因素之一;总线型拓扑结构总线型拓扑结构是指:网络上的所有计算机都通过一条电缆相互连接起来;总线上的通信:在总线上,任何一台计算机在发送信息时,其他计算机必须等待;而且计算机发送的信息会沿着总线向两端扩散,从而使网络中所有计算机都会收到这个信息,但是否接收,还取决于信息的目标地址是否与网络主机地址相一致,若一致,则接受;若不一致,则不接收;信号反射和终结器:在总线型网络中,信号会沿着网线发送到整个网络;当信号到达线缆的端点时,将产生反射信号,这种发射信号会与后续信号发送冲突,从而使通信中断;为了防止通信中断,必须在线缆的两端安装终结器,以吸收端点信号,防止信号反弹;特点:其中不需要插入任何其他的连接设备;网络中任何一台计算机发送的信号都沿一条共同的总线传播,而且能被其他所有计算机接收;有时又称这种网络结构为点对点拓朴结构;优点:连接简单、易于安装、成本费用低缺点:①传送数据的速度缓慢:共享一条电缆,只能有其中一台计算机发送信息,其他接收;②维护困难:因为网络一旦出现断点,整个网络将瘫痪,而且故障点很难查找;星型拓扑结构:每个节点都由一个单独的通信线路连接到中心节点上;中心节点控制全网的通信,任何两台计算机之间的通信都要通过中心节点来转接;因些中心节点是网络的瓶颈,这种拓朴结构又称为集中控制式网络结构,这种拓扑结构是目前使用最普遍的拓扑结构,处于中心的网络设备跨越式集线器Hub也可以是交换机;优点:结构简单、便于维护和管理,因为当中某台计算机或头条线缆出现问题时,不会影响其他计算机的正常通信,维护比较容易;缺点:通信线路专用,电缆成本高;中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪;环型拓扑结构:环型拓扑结构是以一个共享的环型信道连接所有设备,称为令牌环;在环型拓扑中,信号会沿着环型信道按一个方向传播,并通过每台计算机;而且,每台计算机会对信号进行放大后,传给下一台计算机;同时,在网络中有一种特殊的信号称为令牌;令牌按顺时针方向传输;当某台计算机要发送信息时,必须先捕获令牌,再发送信息;发送信息后在释放令牌;环型结构有两种类型,即单环结构和双环结构;令牌环Token Ring是单环结构的典型代表,光纤分布式数据接口FDDI是双环结构的典型代表;环型结构的显着特点是每个节点用户都与两个相邻节点用户相连;优点:电缆长度短:环型拓扑网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似,但比星型拓扑结构要短得多;增加或减少工作站时,仅需简单地连接;可使用光纤;它的传输速度很高,十分适用一环型拓扑的单向传输;传输信息的时间是固定的,从而便于实时控制;缺点:节点过多时,影响传输效率;环某处断开会导致整个系统的失效,节点的加入和撤出过程复杂;因为不是集中控制,故障检测需在网个各个节点进行,故障的检测就不很容易;树型拓扑结构:树型结构是星型结构的扩展,它由根结点和分支结点所构成;优点:结构比较简单,成本低;扩充节点方便灵活;缺点:对根结点的依赖性大,一旦根结点出现故障,将导致全网不能工作;电缆成本高;网状结构与混合型结构:网状结构是指将各网络结点与通信线路连接成不规则的形状,每个结点至少与其他两个结点相连,或者说每个结点至少有两条链路与其他结点相连;大型互联网一般都采用这种结构,如我国的教育科研网CERNET、Internet的主干网都采用网状结构;优点:可靠性高;因为有多条路径,所以可以选择最佳路径,减少时延,改善流量分配,提高网络性能,但路径选择比较复杂;缺点:结构复杂,不易管理和维护;线路成本高;适用于大型广域网;4、计算机网络的协议层次网络协议:指的是计算机之间实现数据通信所遵循的规则;OSI协议:OSI即开放系统互连模型,国际标准化组织ISO提出的网络通信的基本议;OSI协议层次:计算机网络分成七层,前四者称为高四层,后面的称为低三层;①应用层:最高层,直接为最终的用户服务;②表达层:提供由应用层选择的服务,解释交换数据的含义,管理数据的交换显示和控制;③会话层:帮助联合起来表达实体之间的相互作用,提供会话管理服务和对话服务;④传输层:提供一个综合的传输服务,真正实现了端到端的连接和传输;⑤网络层:为一个网络连接的两个传输实体之间进行网络服务数据单元的交换提供功能手段和过程手段;⑥数据链路层:为网络实体间数据链路的建立、维持和释放提供功能手段和过程手。
计算机网络常识与热点应用计算机和计算机网络已经成为我们日常办公和生活必须的工具和媒介。
计算机常识与使用维护,前面课程我们已经学习了,而计算机网络,我们每天都接触,可能也并不陌生,但可能只停留在一些应用层面,今天,我们系统地学习一下于计算机网络一些常识性的知识。
本专题我们将学习计算机网络的基础知识,同时对一些前沿知识和热点应用进行介绍,力求使大家对计算机网络有一个整体性了解,对提高个人信息素养有所帮助。
专题包括四个大问题。
一、计算机网络的基本概念(一)什么是计算机网络计算机网络从学科角度看,是计算机和通信两个学科的交叉性学科。
计算机网络中,计算机负责数据的加工处理和使用,而通信负责数据的有效传输。
下面我们看看它具体是怎么定义的。
利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
(拓扑结构+动画,三层含义:硬件、软件、功能)(二)传输介质通信线路是以各类传输介质为载体的,网络接入常见的介质有:电话线、网线(地方宽带服务商,如互通宽带、长城宽带)、光纤、有线电视线、电力线、无线电波(WIFI、3G)等。
做个调查,一是接入方式,二是各种接入方式在各地的使用情况。
网络接入方式越来越多,我们的选择也越来越多,竞争的出现,使网络提供的服务越来越好,带宽越来越高。
(原来家庭上网,基本只有一种选择,就是电话)(三)通信设备1.调制解调器调制解调器也就是我们常说的猫,(猫的图片,是这个猫吗?当然不是)为什么叫猫呢?因为它的英文名称为modem,是Modulator (调制器)与Demodulator(解调器)合在一起的简称,根据Modem 的谐音,亲昵地称之为“猫”。
它的作用就是完成信号转换,最初专指在电话线上传输数字信号的设备,调制,就是把数字信号转换成电话线上传输的模拟信号;解调,即把模拟信号转换成数字信号,调制解调器在这个过程中起到一个翻译器的作用。
调制解调器可以理解为使数字数据能在模拟信号传输线上传输的转换接口。
现在随着网络介质类型的增加,猫的种类也越来越多,比如光纤接入所用的光猫,在发送端,需要把承载网络数据的电信号调制成光信号,到达接收端后,再把光信号解调成电信号。
另外还有电力网的电猫、有线电视的同轴猫、移动通信的无线猫等。
有了调制解调器就可以上网了,通过在操作系统中运行拨号程序,与服务商建立连接后就可以上网了。
2.交换机交换机是把用户计算机或其他要互连的功能单元根据需求连接起来的一种通信设备。
能为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。
(各种交换机图,专业的、大的、家用的、小的)办公室机器多了,墙上的网络端口不够用了,买一个4口或5口的小交换机,很方便,即插即用,设备本身不需要什么设置,只要主机IP地址等设置好了就可以用了。
3.路由器什么是路由器?路由器(Router)是实现各类局域网、广域网彼此互相连接的网络设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号的设备。
为什么用路由器?路由器是互联网络的枢纽,或者可以理解为网络环境中“交通警察”。
指挥数据包在不同网络之间,以正确的、快捷的方式从源节点向目标节点进行传输。
简单说就是在庞大复杂的网络中,告诉数据包按什么路径进行传输的设备。
路由器与交换机的区别简单地说,交换机主要是将计算机等各类终端连接在一起的设备,比如家中有几台计算机要实现联网,这时就要用到交换机,交换机将它们连在一起组成了一个局域网;而路由器主要实现网络之间的彼此连接,这个局域网通过路由器和提供宽带服务的电话网络进行连接接入互联网。
(拓扑图,分步演示)在家庭应用中,为了使用方便,同时达到节省空间和减少消耗的目的,这二者往往合二为一,我们常用的无线路由器就是这样的(路由器背面图),蓝口是路由器接口,负责与外部网络进行连接,四个黄口是交换机接口,与内部计算机等终端设备相连。
传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。
它根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。
路由器属于OSI第三层即网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。
交换机最大的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。
(四)网络协议网络协议是为实现网络功能而建立的规则、标准的集合,是计算机和通讯设备之间共同的共同语言。
不同平台、不同架构的计算机(比如苹果MAC和常用的PC,它们是两个体系,系统和应用软件都不通用),它们之间要顺畅地完成信息传递,以及各种应用的交互,就只有遵循共同的网络协议,才能实现通信。
最常用的就是TCP/IP协议,它是当前互联网的核心协议。
其中TCP协议保证数据流传输的有序性和可靠性(接收顺序,数据准确性验证),TCP负责发现传输的问题,一旦有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。
IP协议是给互联网的每一台电脑规定一个地址,就是我们常说的IP地址,有了地址,计算机之间才可以传输数据。
以上,我们围绕计算机网络的定义讲了一些计算机网络的常识性概念,对计算机网络能实现的功能,我们将在第四个问题“网络应用”中介绍。
那么,我们平常都接触到那些网络呢?有校园网、武警网、军训网;互联网、移动互联网。
武警网和互联网什么关系?不同的网络,物理上隔离的,如果说相关就是把互联网的技术用到了我们的网络上,大家都知道“十条禁令”,也签署了保密协议,信息安全是大家要时刻牢记在心的。
下一代互联网物联网二、常用网络类型(一)局域网(LAN,Local Area Network)概念:在一个局部的地理范围内,将各种计算机,外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。
(如一个房间,一栋大楼,一个公司,一个校园等),方圆数公里以内的网络,都可以称之为局域网。
局域网在计算机数量配置上没有太多的限制,少的可以只有两台,多的可达上千台。
用途:局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。
工作中用到的举例。
办公和家庭组网。
每个单位都有自己的局域网,有的甚至家庭中都有自己的小型局域网。
搭建:比较简单,2台计算机就可以组建一个局域网,搭建简单局域网所需的设备就是交换机和网线,分配或获取IP地址。
学院局域网的管理,inode智能客户端的使用。
(二)无线局域网络(WLAN,Wireless Local Area Networks)工作于2.4GHz或5.8GHz频段,以无线方式构成的局域网。
关于频段我们生活的环境中,无时不刻不存在着各种频率的无线电波,频率的区间就是频段,无线电频段不能随便使用的,是有管制的,国际和国家层面都有相应标准和法规对其进行划分。
常接触的使用无线信号的设备还有:无线键盘和鼠标工作频段也在2.4 GHz或5.8GHz;无绳电话工作在900MHz、2.4 GHz以及5.8GHz 频段;移动通信主要工作在1.7GHz至2.4GHz范围的频段,根据标准(2G、3G还是4G)和运营商的不同,又有很多更细致的划分(举几个例子,国际漫游,就是你的运营商租用他国特定频段网络,为你服务,手机还要支持这个频段,如果留意一下手机参数,会发现支持双频、三频、四频、甚至多频,苹果支持的频段);这些设备的频段有重叠,如果同时使用可能会产生互相干扰的问题,主要集中在2.4GHz这个无线局域网使用的频段,(为什么这么多设备都使用这个频段)因为这个频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的,属于开放的民用频段,虽然它有很多信道,但设备多了或信道重合了还是会产生冲突。
另外,微波炉的开启也会干扰无线局域网信号。
这些问题都需要在使用时注意。
工作原理搭建无线局域网时需要使用无线交换机或者无线路由器,它们是无线信号的提供者,而笔记本电脑、一体机、平板电脑、智能手机,甚至电视、冰箱等家电都自带有无线模块,支持连接无线局域网,它们是无线网络的使用终端,这些终端通过搜索无线信号,找到可用的无线路由器,建立连接后,无线局域网即搭建完成。
(拓扑结构图,动画展示连接)协议标准802.11协议组是国际电工电子工程学会(IEEE)为无线局域网络制定的标准。
随着技术不断发展,在2.4GHz这个频段上先后推出了三个版本,分别是802.11b/g/n标准,它们的基础数据传输速率分别为:11Mbps、54Mbps、150 Mbps。
三个标准是自上向下兼容的,也就是n—>g—>b。
新设备兼容和支持老设备通过使用多个发射和接收天线可获得更高的数据传输率,可以使数据速率分别达到300Mbps、450Mbps和600Mbps,最新的技术可以达1.75Gbps。
(不同数量天线无线路由器)无线局域网覆盖范围通常在100至300米之间,这是在空旷的实验环境条件下测试获得的,但在家庭和办公实际使用中,会因为墙壁、门窗等障碍物的遮挡,使信号衰减,速率相应的也会降低,家庭使用覆盖范围大约在30-50米,满足一般使用是没问题的。
如无法满足需要,可参考的解决办法有:一是把无线路由器发在家中空间开阔的物理中心;二是使用增益天线,加强信号的强度。
Wi-Fi无线局域网使用中还常遇到一个名词“Wi-Fi”,它是由“wireless(无线电)”和“fidelity(保真度)”组成,Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。
目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网络产品之间的互通性,不能把Wi-Fi与IEEE 802.11混为一谈,也不能等同于无线局域网。
但是目前,WLAN的推广和认证工作主要由Wi-Fi联盟完成,所以WLAN技术常常被称之为Wi-Fi。
商家常在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“Wi-Fi热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所,以此吸引和方便顾客。
而在家,通过购买无线路由器设置无线局域网,也可以痛快地无线上网。
无线路由器的品牌、使用、加密等。
软件拨号和硬件拨号,(D-link、TP-link、NetGear等)Wi-Fi功能已成为智能手机、平板电脑等移动设备的标准配置,这些设备上网的数据需求也越来越大,在有Wi-Fi信号的时候就可以不通过移动、联通的网络上网,利用好Wi-Fi可以大大节省话费支出。
此外,Wi-Fi模块还可以嵌入如医疗监控设备,楼宇控制系统,实时定位跟踪标签和其他消费电子产品,通过Wi-Fi功能可以不断地监测和收集数据。
(三)广域网(WAN,Wide Area Network)概念:将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来,达到资源共享的目的。