张建宁老师主讲：计算机网络基础（笔记）

西安鹏程张建宁老师主讲：计算机网络基础（听课笔记）

 

第一章：计算机网络概述

 

第三讲：网络硬件配置实例

 

通常PC机用做服务器，理论上同时可访问的计算机不能超过十台，实际上有二十台同时访问速度会明显变慢。本身能够设置一个共享文件夹，让同班同窗下载，如超过二十个，你会感受到鼠标移动都缓慢了。若是是专用服务器就好多了，通常能支持5000台，除了硬件性能外，还采用了负载均衡等技术。

 

第四讲：网络概念和组成

 

以语音通信为主的网络为电话网络（PSTN/GSM/CDMA）、以电视通信为主的网络为电视网络、以数据通信为主的网络为数据通信网络(INTRANET/INTERNET)。

计算机网络就是通信技术与计算机技术的结合。将来网络是“三网融合”。

 

组成：服务器、工做站、外围设备、通讯协议（一种特殊的软件）

 

第五讲：计算机网络的分类

 

按拓扑分：总线、星形、环形

按介质控制方式：以太网和令牌环网

按交换方式：帧交换、信元交换、电路交换等

数据传输率：10M/100M/1000M

覆盖范围：局域、城域、广域。这是经常使用的分类。

 

通讯子网：包括两部分：通讯信道、转接设备（专用计算机）。

 

互联网：多个不一样的网络系统互相链接，就构成世界范围的互联网，这些不兼容的网络经过网关链接起来，并由网关完成相应的转换功能。

 

第六讲：主流的网络操做系统

 

第七讲：网络拓扑结构详述

 

第二章：网络互联设备

 

第一讲：网络拓扑结构

 

总线形：介质为同轴电缆。成本低，易建网。线路争用，同一时只能有一个设备传输数据，其它处于等待状态；只要有一段线路出问题，整个网络便瘫痪。如今只用于食堂、停车场等数据量小的区域。

 

 

 

 

环形拓扑，主要用在城域网，或是大型局域网的核心部分。通常局域网用的少。用双环实现容错。经过交换机，还可实现逻辑上的环形结构。

 

 

网状结构：大网络中，要求节点两两之间都要有链接，采用该结构。容错好，分担负荷好，但线缆多，容易造成环路。

 

 

第二讲 网络传输介质

 

有线介质：

电缆：

同轴电缆：通常用于总线型。标准有：粗缆（10BASE5）/细缆（10BASE2）

双绞线：应用最广、价格低。UTP（非屏蔽）/STP（屏蔽）。标准有：10BASE-T（3类）20BASE-T(4类)/100BASE-T(5类)/200BASE-T(6类)/1000BASE-T(7类)

制做水晶头（RJ－45）：

 

直通线：两端线序同样，经常使用于不一样设备间相连

交叉线：两端线序不同，经常使用于相同设备间相连

 

 

光纤：与光缆不同（将光纤包覆后才是光缆）。标准：单模/多模（性能差）

 

 

无线介质：

无线电：

微波：

卫星信号：

激光：

红外线：

 

第三讲：经常使用网络互联设备的工做原理

 

如下是网络设备的分类：

 

 

网卡：实现数据收发，还有过滤、优化、管理功能。传输的是帧。

中继器：只有两个接口。局域网中用的较少。通常控制距离1000M左右。

集线器：多个接口，本质上就是一个多接口的中继器。主要用于星形结构的中心设备

 

 

在用集线器组建局域网时，是共享带宽的。

网桥：用于分割局域网的。经常使用于外网租用电路接入和无线局域网内联。

 

交换机：就是多单口的网桥。样子与集线器类似，但功能更强大。主要指标：背板＝各端口和

 

与集线器区别：一是工做的层次不一样（物理层，数据链路层）；二是传输的方式不一样（比特流/广播式、帧/转发式）；三是带宽占用方式不一样（争用、独占）

网关：也称协议转换器，工做在网络全部层次上，用于链接类型不一样、协议差异较大的计算机网络。以下图：网关在两个网络之间充当翻译角色（令牌网、环网之间）

 

 

路由器：多端口，实现不一样局域网和广域网之间的互联。工做在第三层（网络层）；其实是充当网关角色，默认网关就是路由器的IP地址。

 

集线器、中继器只须要链接就能使用，但交换机、路由器都须要配置才能使用。

咱们能够这样想：若是两台计算机链接，能够用电缆，距离长的话就加中继器；若是多台链接能够用集线器；若是因多台链接性能受损，能够利用交换机/网桥链接（解决争用带宽问题）；若是要链接不一样类型或协议的网络，就须要用路由器/网关。

 

第三章：网络标准和OSI模型

 

第一讲：网络标准化组织

IEEE：电气与电子工程师学或称为I-3-E

ISO：国际标准化组织

 

IEEE802网络规范：

802.3：以太网包括介质和接口全部形式

802.11：无线网络对于多种广播频率及技术的无线网络标准

 

什么是协议：是个软件，须要讲相同“语言”，对语言规范的一组规则就是协议。

协议的三个要素：语法（格式）、语义（功能）、时序（收发顺序）。如银行转帐。

 

协议分层意义：相对独立，层次间用接口相连。例如：文件或电子邮件服务模块的设计，没必要关心底层通讯线路是光纤仍是双绞线

 

服务与服务访问点（SAP）：下层为上层提供服务，上层为下层提供指令。不能跨层操做。

 

服务类型：

面向链接服务：如打电话，须要先创建链接，数据包不须要携带目的地址，可靠性高。信道利用率低

无链接服务：如发信息，不须要创建链接，须要携带目的地址。不保证传输可靠性（短信不必定能收到）

 

服务元素：请求（拨号）－指示（被呼叫用户电话铃响）－响应（被呼叫用户摘机）－确认（呼叫方听到拨号音中止，对方开始收听）以下图：

 

 

 

OSI协议模型：

 

 

各层功能：

 

 

封闭与解封闭：

 

 

物理层功能；网络的基础，为数据传输提供可靠环境，如公路是汽车通行的基础同样。

 

数据链路层功能：数据链路的创建、维护、和拆除；帧包装、帧传输、帧同步；帧的差错恢复；流量控制。

以太网：主要在数据链路层。咱们日常使用的局域网就是以太网。解决三个问题：信道（介质）的访问控制方式（CSMA/CD，主机赿多效率越低）；寻址(MAC地址)；规范的格式（语言）（帧格式）。

以太网交换机：可以根据以太网帧中目标地址智能的转发数据；交换分割冲突域，实现全双工通讯。

关于冲突域：集线器是一个冲突域（多条线路共享一个背板带宽），而交换机的一个端口就是一个冲突域（背板带宽是每一个端口带宽之和）。以下图：

 

交换机数据转发原理：转发（依据目标地址单播数据帧）；学习（源地址）；广播（若是表中没有目的地址，就广播数据帧）；更新（五分钟不通讯就清除。入端口与原来的源地址不一样就更新）

单工：如广播。半双工：如对讲机。全双工：如电话。

冲突域与广播域：

 

 

网络层：

定义了基于IP协议的逻辑地址；链接不一样的某介类型；选择数据经过网络的最佳路径。

路由和交换的对比：（1）路由工做在网络层，交换工做在数据链路层；

（2）路由表“路由”寻址，MAC地址表“交换”寻址；

（3）路由隔离广播域，交换隔离冲突域；

 

传输层：

网络层提供点到点的链接，而传输层提供端到端的链接，靠端口访问不一样服务，找到相应应用进程。

 

会话层：创建、管理、中断会话。多线程同时执行一个任务，加快下载速度。

 

表示层：编码、解码、加密、解密等

 

应用层：应用程序。

高三层在软件开发时总体实现