一、
計算機網絡就是把處于不同地理的獨立的計算機,通過網絡設備互連,并且附于軟件進行控制,達到資源共享,協同操作的目的。
WEB外包服務器
局域網 LAN 有限范圍內網絡(一層樓或一棟樓) 網絡延時很小 出錯率很低
城域網 MAN 中等規模
廣域網 WAN ISP(跟寬帶商買好帳號即可)連接 速度慢 無法參與網絡管理
網絡拓撲 總線型?? BWS總線 通過一條總線把其他的端街到總線支點上 早起局域網使用的結構簡單,成本低
???????? ??????? ?????? ??????? 總線上一點(或支線)故障 會造成整個網絡癱瘓 需要用50歐的終端器
??????? ???????? 星型 ????? 以交換機為中心 對信息進行集中管理 可靠性非常高
??????? ?????? ?????? ????????? 一般硬件不會損壞 ARP攻擊 把MAC列表充滿 讓你無法過濾信息。
??????? ???????? 環型 ????? 基于交換機中的HABO 功能
??????? ?????? ?????? ?????? ??? A→ B→ C→ D→ A 當A的數據要傳送到C的時候 必定經過B
??????? ?????? ?????? ????????? 環形內設備太多的話 網絡延遲比較高(國內用得比較少)
??????? ?????? ? 網狀??? (部分網狀跟全網狀) 一般是來做網絡冗(rong)余的 主要是由全部的節 點設備以及設備之間的連接組成的
??????? ?????? ?????? ???????? 代價很高 管理和維護不容易 一般使用部分網狀
網絡的主要指標:帶寬(bps):在一定時間內從一個節點傳送到另外一個節點的數據量
??????? ?????? ?????? ?????? ???? 延遲:網絡上數據從一個節點傳送到另一個節點所經歷的時間
????? 網絡標準化組織 ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ????? 貢獻
國際標準化組織(ISO) ?????? ?????? ?????? OSI參考模型
電子電器工程師協會(IEEE) ????????? 提供網絡硬件標準 制定LAN標準 802X標準
美國國家標準局(ANSI) FDDI ????? 光纖分布式數據接口標準
國際電信聯盟(ITU)
INTERNET架構委員會(IAB) ?????? 廣域網連接的標準
二、
OSI
??????? 各層之間相互獨立
??????? 每一層都有自己的協議
??????? 每一層都利用下層提供的服務與對等層通信
??????? 7 應用層 提供應用程序間通信
??????? 6 表示層 處理數據格式,數據加密等
??????? 5 會話層 建立 維護和管理會話
??????? 4 傳輸層 建立主機端到端連接 保證傳輸數據的 安全性和穩定性
??????? 3 網絡層 尋址和路由選擇
??????? 2 數據鏈路層 提供介質訪問,鏈路管理等
??????? 1 物理層 比特流傳輸 (01010101010通信傳輸上的比特流,電壓, 網卡上8個針腳的定義)
物理層 功能在兩個終端設備間傳輸比特流。(不是物理設備)
??????? 機械特性:
??????? 電器特性:哪根線上出現的電壓,電流等范圍。
??????? 功能特性:某根線上出現的某一電平的電壓表示何種意義
??????? 規范特性:各種事件的出現順序
??????? 介質: 同軸電纜:粗 細
??????? ?????? 雙絞線:UTP(非屏蔽) STP(屏蔽:抗干擾強) 有效的傳輸距離100米
??????? ?????? 光纖:單模 多模 (光信號不會受到電磁信號干擾)
??????? ?????? 無線:紅外線 藍牙 WLAN技術
??????? 局域網物理層:常見標準:10Base-T(10表示帶寬10兆=10M,base表示基帶傳輸,T表示雙 絞線)
??????? ?????? 常見設備:中繼器 集線器 HABO
??????? 廣域網物理層:常見標準:RS-232(),V.24(DCE:時鐘同步和DTE),V.35()
??????? ?????? ?????? ?????? 注:電信局為DCE端 本機PC為DTE端
??????? ?????? ?????? ??????? 思科 兩個交換機相連 必定一端為DCE(必須配置時鐘) 另一端為DTE
??????? ?????? ?????? ?????? 常見設備:Modem
數據鏈路層(傳輸的數據稱為 幀) 目的是負責在某一特定的介質或鏈路上傳遞數據。
??????? 功能: 編幀和識別幀(對比特流)MAC地址
??????? ?????? 數據鏈路的建立 維護和釋放
??????? ?????? 傳輸資源控制(寬帶的分配采用時分復用(即1秒內可分配多少毫秒自己用))
??????? ?????? (10M的寬帶N人用 每個人的寬帶速率都為10M 只是能分配的時間 變為原來的1\N)
??????? ?????? 流量控制(傳輸層也有這個功能)
??????? ?????? 差錯驗證(數據傳輸會衰減和被干擾)對數據幀進行驗證
??????? ?????? 尋址 (尋找目的節點發送過去 交換機有此功能 因有MAC表)
??????? ?????? 標志上層數據 (給上一層誰來處理)
??????? 局域網數據鏈路層分為LLC(邏輯鏈路控制)子層和MAC(介質訪問控制)子層
??????? 局域網數據鏈路層標準
??????? ?????? IEEE802.1 基本局域網問題 STP
??????? ?????? IEEE802.2 定義LLC子層
??????? ?????? IEEE802.3 以太網標準 CSMA-CD 數據沖撞處理機制(國內一般用此標準)
??????? ?????? IEEE802.4 令牌總線網
??????? ?????? IEEE802.5 令牌環網
??????? 廣域網數據鏈路層標準
??????? ?????? HDLC 高級數據鏈路控制 ISO開發的 面向位同步
??????? ?????? PPP 點到點的協議-RFC制定的
??????? ?????? Frame Relay 幀中繼
網絡層(傳輸的數據稱為 包) 每個設備都有IP
??????? 功能: 編址 -IP
??????? ?????? 路由 :進行尋址
??????? ?????? 擁塞控制
??????? ?????? 異種網絡互連
??????? 網絡層地址:IP 32位
??????? ?????? 網絡地址 主機地址
??????? ?????? 10?????????????? 8.2.48
??????? IPX地址
??????? ?????? 網絡地址 主機地址
??????? ?????? ?????? ?????????? MAC地址
??????? 網絡層地址是全局唯一的(在局域網中唯一(同級域網里是唯一的)廣域網中唯一)
??????? 可路由協議(IP):哪一的數據可以被我的路由器路由到另一端,對數據進行網絡層封裝
??????? 路由協議(BIP OSPF BGP):生成網絡地圖-路由表,為可路由協議選擇路徑
??????? 傳輸數據中 IP地址是目標地址 MAC地址是下一設備的硬件地址
??????? 面向連接服務
??????? ?????? 通信之前先建立連接,通信完成后斷開連接
??????? ?????? 有序傳遞
??????? ?????? 應答確認
??????? ?????? 適合于對可靠性要求高的應用
??????? 無連接服務
??????? ?????? 盡力而為的服務
??????? ?????? 無需建立連接
??????? ?????? 無序列號機制,無確認機制,無重傳機制
??????? ?????? 適合于對延遲敏感的應用
傳輸層(傳輸的數據稱為 段) 為會話層提供無差錯的傳送鏈路
??????? ?????? 分段上層數據(把會話層的數據 分段)
??????? ?????? 建立端到端連接
??????? ?????? 透明 可靠傳輸()
??????? ?????? 流量控制(防止網絡擁堵,防止數據占滿內存溢出)
會話層
??????? ?????? 主機間通信
??????? ?????? 建立 維護 終結應用程序之間的會話
??????? ?????? 文字處理 郵件 電子表格等
表示層
??????? ?????? 定義數據格式與結構
??????? ?????? 協商上層數據格式
??????? ?????? ASCII ,MPEG,JPEG等
應用層
??????? ?????? 為應用程序進程提供網絡服務(單機或本地程序不存在網絡通信)
??????? ?????? SQL NFS RPC等
TCP/ IP
OSI參考模型 ?????? TCP/IP參考模型
7 應用層 ?????? ?????? ?????? 應用層
6 表示層
5 會話層
4 傳輸層 ?????? ?????? ?????? 傳輸層
3 網絡層 ?????? ?????? ?????? 網絡層
2 數據鏈路層 ???????? 網絡接口層
1 物理層
網絡接口層 ?????? 相當于OSI中數據鏈路層和物理層的總和
網絡層 ?????? ??????? 負責將數據包送達正確的目的
??????? 數據包的路由
??????? 路由的維護
??????? 主要協議
??????? ?????? IP
??????? ?????? ICMP 做ping命令
??????? ?????? IGMP
傳輸層 負責提供端到端通信
??????? 數據完整性校驗
??????? 差錯重傳
??????? 數據的重新排序(數據包混亂傳送達到后再排序)
??????? 主要協議
??????? TCP 面向連接服務(可靠)
??????? UDP 非面向連接服務(只發數據不管接收端有無接收到)
應用層
??????? 遠程訪問
??????? 資源共享
??????? 主要協議:Tclnct
??????? FTP/TFTP
??????? SMTP/POP3
??????? SNMP/HTTP
三、
局域網 特點:速度快 安全性高
??????? 技術:多路訪問
??????? 數據鏈路層細分為:LLC和MAC兩個子層
??????? ?????? 對網絡層傳下來的數據包就行封裝,適應種類多樣的傳輸介質,并且 在任何一種的介質處理信道占用,站點的表示和尋址的問題
??????? LLC(承上):實現數據鏈路跟硬件無關的功能,比如:流量控制,差錯恢復
??????? ?????? 有一個字節是來標明 服務訪問點 其中一個字節的6位是標識上一 層 協議的
??????? MAC(啟下): 提供LLC和物理層之間的接口
技術:
??????? 以太網:應用廣泛
??????? 令牌環網:在一個環型拓撲里面 有一個令牌(有忙與閑的標識) 令牌不在即無法通信
??????? ?????? 設計保守 設備昂貴 無普及
??????? FDDI環網:光纖分布式數據接口
??????? ?????? 單令牌環 100M 1000個節點
??????? ?????? 設備昂貴 無普及
集線器(HUB) 內部相當于總線拓撲結構,任意時間只有一臺主機能占用總線。
??????? HUB與主機構成物理星型拓撲
??????? 半雙工(又不接收又不發送不能同時進行)
直連線(兩頭都是568B) 交叉線(一端為568A另一端為568B)
接到交換機/集線器上的 都用直連線
接到主機網卡/路由器上的都用交叉線
MDI (meditm dependent interface) 介質相關接口
MDIX(meditm dependent interface cross-over)介質相關接口交叉
CSMA/CD載波偵聽(集線器里傳輸數據的原理)
在局域網中 對整個網絡線路進行監聽。
若偵聽到有載波在線路上,則不能發送數據。
??????? 不到有載波 則視為空閑狀態,此時任一PC都可以搶占線路
因電信(或其他信號)在傳輸都是需要時間的
??????? 則可能出現監聽不到即視為空閑搶占線路 而發生 沖突。
兩股信號相撞則被摧毀, 此時 CSMA/CD會讓全部主機停止發送,并等待一個隨機退避時間(系統隨機分配的時間),退避時間滿后PC開始發送數據。
建議這種集線器里相連的機子不怡太多(多的話用交換機),因為會一直產生沖突,一直在隨機退避。
MAC地址(為48位二進制,常用12為16進制數表示)
48位 分為:24位OUI(前24位) IEEE制定的給廠商的
??????? 24位EUI(后24位) 廠商自己定義
單播與廣播
??????? 單播 指定MAC地址 去傳輸,只有MAC對應才可能對數據進行處理
??????? 廣播 制定MAC地址為全部 即DMAC=FF.FF.FF.FF.FF.FF 此時任意機子(任意MAC)都可接受 信息。
MAC有過濾功能:只能接受本機MAC地址,廣播地址,和本級所屬組播組地址 的數據
??????? 網卡丟棄與本卡接受地址不匹配的偵
??????? 網卡能解開與本卡接受地址匹配的幀,講數據遞交上層處理。
中繼器:對信號有放大,轉發,重發的作用,以此來擴大傳輸范圍。(屬于OSI參考中的物理層設)
??????? 總線型以太網拓撲擴展使用中繼器的話 所有PC還是屬于一個沖突域。
星型以太網拓撲擴展(用集線器可以擴展10BASE-T)
最高只能連接 HUB---中繼器---HUB---中繼器---HUB(達500米,且HUB才能跟主機相連,這個系統所有機子有屬于一個沖突域)
用交換機擴展以太網:隔離沖突域,避免沖突域夠大
??????? 進一步擴大物理連接范圍
??????? 提高以太網寬帶利用率,增加吞吐量
??????? 適應不用速率和不用雙工狀況
四、
廣域網 作用:基于電信運營商的通信網絡設施建立遠程連接
??????? 在相距遙遠的局域網之間建立連接性
??????? OSI參考模型 ?????? ?????? 廣域網
??????? 網絡層 ?????? ?????? ?????? IP,IPX協議
??????? 數據鏈路層 ?????? ????? HDLC,PPP,LAPB,幀中繼
??????? 物理層 ?????? ?????? ??????? V.24 V.35 X.21 RS-232
??????? 連接方式:專線方式:異步/同步專線(時鐘信息是否相同)
??????? ?????? 電路交換方式:PSTN/ISDN
??????? ?????? 分組交換方式:X。25 幀中繼 ATM
五、
常用網絡層協議:
??????? ARP:知道IP 不知道MAC 發送以廣播ARP請求(目標MAC=FFFF,FFFF,FFFF)
??????? ?????? 對應PC以單播ARP響應回復發送端
??????? RARP:知道MAC 不知道IP 發送以廣播RARP請求
路由器默認不會轉發廣播
??????? ICMP: ping tracert
六、
層層之間通過協議號來傳輸 (TCP對應6 UDP對應17 )
IP的作用
??????? 用唯一的IP地址標識每一個節點
??????? 用唯一的IP網絡號標識每一個鏈路
IP全為0 代表所有網絡 用于這頂默認路由
???? 全為1 全網廣播地址,代表所有節點
169.254.0.0 網卡給自己分配的地址
七、
網絡號 相同的網絡系統不能通過路由進行通信
??????? 物理上:被路由器隔成兩個網段
??????? 邏輯上:相同的網絡號能通信
??????? 邏輯上被通信了,但實際未能通信成功,網絡號需要再借位進行細分。