计算机网络入门

计算机网络基础

一、计算机网络的发展

1. 主机带终端形式的计算机网络

   网络结构比较简单，负载量十分庞大，网络系统稳定性较低

2. 基于通信网的计算机网络

   采用存储转发技术，利用动态分配传输带宽的方式实现数据通信

3. 标准化的计算机网络

   提出了OSI（开放式互联参考模型），计算机网络体系实现了标准化

4. 以Internet为代表的计算机互联网络

   计算机网络在很多领域占据了重要地位

计算机网络的定义

广义观点

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。

资源共享观点

以资源共享为目的，自治计算机系统互相连接在一起的集合

二、计算机网络的特点

1. 资源共享
2. 数据通信
3. 集中管理
4. 分布式网络处理
5. 负载均衡
6. 提高系统可靠性
7. 人工智能

三、计算机网络分层参考模型

1.OSI模型

1.物理层

在一条物理通信线路上传输原始比特，为数据链路层提供数据传输服务，传输单元是比特

2.数据链路层

在物理层的基础上，为实体间的通信建立真正的数据链路连接，传输单元是帧

3.网络层

通过路由算法为分组选择最适合子网通信的路径，实现网络互连和拥塞控制，传输单元是分组

4.传输层

向用户提供一种端到端的服务，实现了向高层屏蔽下层数据通信的全部细节

5.会话层

负责维护两个节点之间会话的建立、管理、终止，无具体的协议

6.表示层

处理两个通信系统之间交换信息的表示方式，关注的是语法和语义，无具体的协议

7.应用层

唯一直接为用户应用进程访问OSI环境提供手段和服务的层次，包含了用户通常需要的各种协议

2.TCP/IP模型

1.应用层

将OSI参考模型中的会话层、表示层、应用层集中到了应用程序中实现，包括HTTP、FTP等协议

2.传输层

格式化信息流，提供可靠传输，包括TCP、UDP协议

3.网络层

处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，处理输入数据报，处理路径、流控、拥塞等问题，包括IP协议

4.网络接口层（链路层）

用来处理连接网络的硬件部分，包括控制操作系统、硬件的设备驱动和网络适配器，及光纤等物理可见的部分

四、网络中的地址管理

1.IP地址

• IP地址是在IP协议中, 用来标识网络中不同主机的地址
• 对于IPv4来说, IP地址是一个4字节, 32位的整数
• 我们通常也使用 “点分十进制” 的字符串表示IP地址, 例如 192.168.0.1 ; 用点分割的每一个数字表示一个 字节, 范围是 0 - 255

2.MAC地址

• MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点
• 长度为48位, 及6个字节. 一般用16进制数字加上冒号的形式来表示(例如: 08:00:27:03:fb:19)
• 在网卡出厂时就确定了, 不能修改. mac地址通常是唯一的(虚拟机中的mac地址不是真实的mac地址, 可 能会冲突; 也有些网卡支持用户配置mac地址)