1 基本概念

• 網絡種類:局域網（LAN,1km-10km），廣域網（WAN，100km-1000km），城域網（MAN，10km以上），網際（Internet，1000km以上）

• 網絡拓撲結構：（以點和線表示網絡設備的物理鏈接結構）
  星型，環形，總線型，樹型，網狀型（廣域網）

信道

• 信號傳輸的通道（若單位是1字節，則串行通信使用 1 信道，并行使用 8 信道）
• 信號速率：衡量數字信號，即單位時間內所傳輸的 bit 的位數 (bit/s)
• 波特率：衡量模擬信號，信號在調制過程中，調制狀態每秒轉換的次數，波特率（Baud/s)
• 信道帶寬：單位為赫茲（Hz）？，范圍上限減去范圍下限
• 信道容量：信道傳輸數據速率的上限，單位時間內能夠傳輸的最大比特數，超過這個上限信號將失真

信道容量與信道帶寬成正比關系，信號帶寬越寬，該信道的最高傳輸速率越大

通信方式

• 單工：一方只能收，一方只能發。如電視，廣播
• 半雙工：兩方都能夠收發，但在同一時刻，只能一方收，一方發。如對講機
• 全雙工：雙方可以同時收發數據。如電話

同步技術：有效通信，就需要使數據的速率，每個比特持續的時間和時間間隔都必須相同

• 異步通信方式：發送端在每個字符上都要加上 1個起始位和 1~2 個停止位，接收端通過這個來判斷一個新字符的開始和結束
• 同步通信方式：傳輸的信息是由二進制位組成的塊（幀），塊的首尾使用一個同步字符（SYN）來標識通信開始和結束

2 數據交換技術

將數據從一臺主機傳輸到另一臺主機的技術

電路交換

• 過程：線路建立 - 數據傳輸 - 線路釋放
• 數據傳輸：建立一條實際的專用物理通路，進行點對點通信，專用，獨占，即使空閑其他用戶也不能使用，不具備容錯控制能力，不具備數據存儲能力

存儲轉發交換

交換設備先將途經的數據按數據單元儲存，再選擇合適的鏈路轉發

• 報文交換：交換設備先將整個報文接收并儲存，然后選擇合適的鏈路發送到下一個節點
• 分組交換：與報文交換的本質區別在于參與交換的數據的長度不同，數據分組可以通過不同的路由先后到達同一個目標主機。然后目標主機根據分組順序進行還原
  • 數據報分組交換：對數據報進行分割，將分組發往目標主機，到達順序不能保證
  • 虛電路交換：在發送前先建立一條鏈路，所有數據只能通過該條鏈路到達目標主機，每個分組經過每個節點時仍需要存儲，并等待隊列輸出

虛電路交換

對比.png

3 OSI 和 TCP/IP 模型

OSI 七層模型

• 物理層（bit）：傳輸比特流，傳輸信息所利用的物理傳輸介質不在物理層內
• 數據鏈路層（Frame-幀）：產生和識別幀邊界，提供差錯控制和流量控制的方法，保證數據在物理線路上的無差錯傳輸，協議代表：SDLC, HDLC, PPP
• 網絡層（packet-包，數據分組）：進行路由選擇，阻塞控制，協議代表：IP，IPX，RIP
• 傳輸層（Message-報文）：形成報文，報文分組。為上層提供可靠的端到端服務（端到端：相互通信的兩個節點不是直接通過傳輸介質聯系起來的），協議代表：TCP，UDP，SPX
• 會話層：在文件傳輸過程時建立的連接突然斷掉，是從文件開頭重新穿還是斷點續傳，協議代表：NetBIOS
• 表示層：數據格式的轉換，加解密，壓縮與恢復，協議代表：ASCII，UTF8，JPEG
• 應用層：文件傳輸，電子郵件，遠程登錄等功能，協議代表：HTTP，Telnet，FTP，SNMP

TCP/IP 模型

實際上是一個協議簇，除了核心協議 TCP 和 IP 之外還包括一系列其他協議

• 主機—網絡層：模型指出在這層上必須具有物理層和數據鏈路層的功能，包括了：以太網協議（Ethernet）、令牌環網協議（Token Ring）、分組交換協議（X.25）
• 互聯層（Internet Layer）：提供無連接服務，負責將數據分組從源主機發送到目的主機。主機可以在同一個物理網內也可以在不同物理網內。定義了正式的數據分組協議，網際協議（IP），和控制協議（控制報文協議，地址解析協議，反向地址解析協議）
• 傳輸層：定義了兩個端到端的協議（TCP - 面向連接 和 UDP - 無連接 協議）
• 應用層：向用戶提供常用的應用程序：協議分為3類：面向連接的TCP，如文件傳輸協議，電子郵件協議；依賴于無連接的 UDP，如 聊天信息；依賴于兩者的：域名系統協議

OSI和TCP/IP模型的比較

• 相似性：都是基于獨立的協議棧概念（協議棧：從上到下的單向依賴關系）
• 區別：
  • OSI：7層模型，模型產生在協議發明之前，明確區分了服務，接口和協議，思想與面向對象思路類似。會出現在具體的層不知道用什么協議
  • TCP/IP：4層模型，先有協議，模型是對協議的描述。
  • 層之間的區別：
    • 網絡層：OSI 支持無連接和面向連接通信，TCP 僅有無連接通信
    • 傳輸層：OSI 只有面向連接的通信，TCP 支持兩種通信方式

什么是面向連接和無連接通信？
面向連接的通信，建立了一條數據通信信道，通信過程包括：建立通 道 - 傳輸數據 - 釋放通道。而無連接通信不需要建立通道，它只要將數據分組發出就行，由于沒有建立通道，數據到達目標主機的順序可能不同，可能需要進行排序，當分組出錯了，就要求重發。

• 性能比較：大多數網絡上只有相對較少的錯誤，被破壞的分組很少，不需要很多時間來重發
• 面向連接的通信慢在哪？？？是建立通道和釋放通道需要的時間長嗎？

• http（超文本傳輸協議）：
  超文本：用超鏈接的方法，將各種不同空間的文字信息組織在一起的網狀文本

4 網絡互聯

互聯需要解決的問題：

類型

• LAN to LAN：通過網橋來實現
• LAN to WAN：通過路由器或者網關來實現
• LAN to WAN to LAN：通過路由器和網關實現
• WAN to WAN：通過路由和網關實現

網絡互聯設備

• 中繼器：工作在物理層，作用為：對信號進行整形，放大，復制，以延伸網絡
• 集線器：一種特殊的中繼器，具有多端口（集線器平分帶寬，交換器獨享帶寬）
• 網橋：工作在數據鏈路層，對數據幀進行存儲，校驗，轉發
  • 可實現不同結構，類型局域網的互聯
  • 可互聯范圍大
  • 可隔離錯誤信息
• 路由器：工作在網絡層，功能：包過濾，存儲轉發，路徑選擇和協議轉換
  將數據包從一個網絡送到另一個網絡中，包括選擇合適的路徑和數據包轉發。接收的數據包中包含目的地的 IP 地址，路由器根據路由表選擇最佳的路徑來傳輸數據
  • 路由協議：RIP(routing information protocal) 使用跳數來衡量到達目的地的距離；OSPF；BGP
• 網關：工作在 4~7 層，實現應用系統級網絡互聯。具有路由其功能，還要實現網際協議的轉換（將不是使用 TCP/IP 協議的網絡，轉換后，接入 Internet）

B/S(Browser/Server) 架構

B/S結構

• 概念: web 瀏覽器 通過 web 服務器與數據庫進行數據交互
• 特點: 不需要另外再裝軟件了, 只要有 web 瀏覽器就能夠進行工作