计算机网络学习（一）：计算机网络概述和物理层

第一章：计算机网络概述

接入层：直接接入终端设备(如电脑)

汇聚层：将接入层的交换机汇聚到一个交换机

　　汇聚层的带宽要高于接入层(要注意交换机之间承受的带宽)

 

Q : 局域网网线长度有限制么

　局域网的覆盖范围通常不超过10千米

　城域网覆盖范围通常10-100千米，再大就是广域网了。

局域网：覆盖范围小，本身花钱买设备，带宽固定，本身维护

广域网：距离远，花钱租带宽 

Internet：ISP组成，有本身的机房，对网民提供访问Internet链接

　　ISP：(Internet Service Provider)，互联网服务提供商(电信、联通)

 

IP段分为网络部分和主机部分

子网掩码：255的个数是网络部分的位数，用于告诉计算机那些是网络部分主机部分（可能和分配IP有关）

路由器的地址通常是第一个，好比15.0.0.1

网关（Gateway）：到其余网段应该访问哪个ip，好比路由器

Mac地址：物理地址，终端都有

 

数据包：数据+源IP地址+目的IP地址

数据帧：数据+源IP地址+目的IP地址+源Mac地址+目标Mac地址

路由器转发数据帧的过程当中会不断改变Mac地址到目标IP。

物理地址决定了下一跳给谁，IP地址决定了最终到哪去 

Q: 路由之间的传递是经过Mac地址么？

 

数据包比较大，须要拆分，因此会有缓存机制，浏览器会从缓存中一点一点的取数据

 

OSI参考模型

应用层：全部能产生网络流量的程序（和用户交互的程序，如QQ等）。

表示层：在传输以前进行的处理。好比进行加密或者压缩处理，二进制，ASCII(编码方式不一样会出现接受的数据出现错误)

会话层：

　　netstat -n 查看会话,ESTABLISHE是已经创建的会话，TIME_WAIT是访问网页的，快要释放了（Q：）

　　netstat -nb  能够查看会话是由哪一个应用程序创建的

传输层：提供可靠传输，流量控制，不可靠传输

网络层：负责选择最佳路径，规划IP

数据链路层：帧的开始和结束，透明传输，差错校验(只检查，不纠错，传输层纠错)(交换机)

物理层：接口标准，电器标准，如何在物理链路上传输更快（网线）

 下层为上层提供服务。

 

OSI参考模型对网络排错指导

1. 物理层故障 查看链接状态  发送和接受的数据包

遇到问题先从物理层查找，好比网线问题，在网络和共享中心中会显示网络电缆有问题，

若是没有显示网络电缆问题，再看属性中已发送和已接收的数据包，有一个为0，也多是物理层的网线故障

2. 数据链路层故障 MAC地址冲突，ADSL欠费，网速没办法协商一致，好比千兆宽带强行对应百兆设备，计算机链接到错误的VLAN

网络设备--》 属性中能看到速度

 

A:修改MAC地址

默认状况下是设备之间进行带宽协商，也能够强制修改

 

 属性---》配置----》高级---》Speed & Duplex(中文：链接速度和双工模式)

 

 

3. 网络层故障 规划地址 选择路径，好比配置了错误的IP地址，子网掩码，错误的网关，路由器没有配置到达目标网络的路由

计算机没有配网关，就无法访问其余网段，能ping通，网络层就没问题

4. 应用层故障（暂时将其他层都规划到应用层）应用配置错误，好比设置了不存在的代理 

 

 

OSI参考模型和网络安全

1.物理层安全 

别人能够接入你的网络

2. 数据链路层安全   ADSL帐号密码   VLAN交换机端口绑定MAC地址

3. 网络层安全  在路由器上使用ACL控制数据包流量，windows防火墙

4. 应用层安全  开发的应用程序没有漏洞

 

 

TCP/IP协议

OSI中的应用层、表示层、会话层在TCP/IP中属于应用层

数据链路层和物理层在TCP/IP中属于网络接口层

 

 

数据封装

 

 

 

 

计算机网络的性能

1. 速率：链接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率

单位是b/s,kb/s, Mb/s, Gb/s(bit,Byte)，指发送端和接受端的传输速度

宽带速率通常是bit/s，百兆是100M bit/s，而下载速度单位是字节，Byte/s，因此要除以8

2. 带宽：数据通讯领域中，数字信道送传送的最高数据率

单位同上。指端口和端口之间的速度

Q:查看路由器的带宽

3. 吞吐量：即在单位时间内经过某个网络的数据量

单位同上。指总得流量。

4. 时延（又指延迟）

分为发送时延，传播时延，处理时延，排队时延

发送时延：发送端发送完一个文件的时间

　　数据块长度（比特）/ 信道带宽（比特/秒）

排队时延：路由缓存排队时间，缓存满了就扔掉，即丢包

处理时延：路由分发文件，处理向哪里发的处理时间

传播时延：在信道传播的时间

接口带宽更改的是发送时延，物理介质是无法经过接口带宽改变的。

5. 时延带宽积

传播时延 x 带宽

第一章未完

 路由器和交换机：

路由器工做在网络层，交换机工做在数据链路层，前者负责在不一样网段转发数据，后者是根据MAC地址寻址。

 

第二章 物理层 

2.1 物理层的基本概念

物理层解决如何在链接各类计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体

主要任务能够描述为肯定传输媒体接口的一些特性，好比

机械特性：接口形状，大小，引线数目

电气特性：好比规定电压范围（-5V到+5V）

功能特性：好比规定-5V为0，+5V为1

过程特性：规定创建链接时各个相关部件的工做步骤

2.2 数据通讯的基础知识

典型的数据通信模型

 

 

 

码元（code）-- 在使用时间域的波形表示数字信号时，则表明不一样离散数值的基本波形就是码元

1码元能够携带n bit的信息量(不一样的电压值表明不一样的数值)

信道：通常表示向一个方向传递信息的媒体。

 

基带信号（基本频带信号）---- 来自信源的信号，不易传播

带通讯号：把基带信号通过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输

 

传输距离近的时候，计算机网络采用基带传输，长距离须要通过载波调制转为带通讯号。

 

对基带数字信号的几种调制方法：

调幅： 1的时候有振幅，0的时候没有

调频：一直有振幅，高频1，低频0

调相：正弦波和余弦波区分0和1

 

总结：

数据通讯的基础知识

　　数据通信模型

　　相关术语

　　信道: 单工通讯，半双工通讯，全双工通讯　　

　　基带信道，带通讯号

　　调制方法：调频，调幅，调相

　　经常使用的编码：单极性不归零码，双极性不归零码，单极性归零码，双极性归零码

　　　　　　　　曼彻斯特编码，差分曼彻斯特编码

　　信道的极限容量

　　　　奈氏准则  没有信号干扰，码元的传输速率有上限

　　　　香农公式  有信号干扰，无差错传输速率

 

2.3 物理层下面的传输媒体

2.4 信道复用技术

2.5 数字传输系统

2.6 宽带接入技术

 

 

博主是web开发，对物理层这块学习没有深刻......