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第六章:计算机网络和因特网

Apr 23, 2023

知识点

网络

一系列可用于通信的设备相互连接构成的。

  • 局域网(LAN):单个办公室、建筑等几个主机相连的私有网络。
  • 广域网(WAN):通讯设备互联构成,地理跨度更大。
  • 互联网络(网际网):两个或多个网络互相连接,构成互联网络。
  • 因特网:由成千上万个互联的网络组成。分为 骨干网、供应商网络、客户网络

协议分层

协议:定义了发送器、接收器、所有中间设备必须遵守的有效地通信的规则。

  • 可以将大任务化简为几个更小、更简单的任务。
  • 可以将服务和其他施分开来

协议分层 注:路由器只涉及三个层,由于路由器仅用来路由,所以在路由器中没有传输层或应用层。 协议分层

应用层

TCP/IP 协议族的第 5 层叫做应用层。应用层向用户提供服务。 应用层模式:

  1. 传统模式:客户机-服务器模式。一些传统服务仍然在使用这种模式,包括万维网(www)和它的超文本传输协议(HTTP)、文件传输协议(FTP)、安全外壳协议(SSH)、邮件服务,等等
  2. 新模式:端到端(P2P)模式

标准化客户机-服务器应用

  1. 万维网(WWW):分布式客户机-服务器服务。
  2. 客户端(浏览器):通常由控制器、客户端协议和解释器。
  3. 服务器:存储网页,请求到达时,相应文档发送至客户端
  4. 统一资源定位器(URL):由协议、主机、端口、路径四部分组成。
  5. 超文本传输协议(HTTP):默认服务器使用 80,客户机使用临时端口号

文件传输协议(FTP) 由 TCP/IP 提供的标准协议。 客户端:由用户接口、客户端控制进程和客户端数据传输进程组成;服务器端:服务器控制进程和服务器数据传输进程组成;控制连接建立在控制进程间(使用非常简单的通信规则);数据连接建立在数据传输进程间(使用更为复杂的规则)。命令和数据的分开传输使得 FTP 效率更高。

文件传输协议(FTP)

电子邮件(e-mail)文件传输协议(FTP)

TELNET 服务器程序可以为相应的客户机程序提供特定的服务。明文传输,后被安全外壳协议(SSH)代替。

安全外壳(SSH) 可以用作多个目的(如远程登录和文件传输)的安全应用程序。第一个版本(SSH-1)现在由于其中的安全漏洞而弃用,当前版本是 SSH-2。 域名系统 为了帮住其他应用程序设计的。 域名系统

  1. 用户将主机名传递给文件传输客户端。
  2. 文件传输客户端将主机名传递给域名系统客户端。
  3. 每台计算机在启动之后得知一台域名系统服务器的地址。
  4. 域名系统服务器给出需要的文件传输服务器的 IP 地址。
  5. 域名系统客户端将 IP 地址传输给文件传输服务器。
  6. 文件传输客户端现在使用得到的 IP 地址访问文件传输服务器。

传输层

TCP/IP 协议族中的传输层位于应用层和网络层之间,它从网络层接收服务并且为应用层提供服务。

UDP(用户数据报协议) 不可靠的无连接传输协议。有一个固定大小为 8 字节的头 TCP(传输控制协议) 面向连接的可靠协议。在传输层,TCP 将一些字节组合成一个叫做段的数据包。

IPV4 32 位的地址,独一无二。地址的第一部分叫前缀,地址的第二部分叫做后缀。IP 使用的数据包叫做数据报。 IPV6 128 位的地址,定义了:站点(组织)、子网和到主机的连接。

数据链路层

TCP/IP 协议族没有定义数据链路层中的任何协议。 有线网络 有线 LAN:以太网

  1. 标准以太网(10Mbps)
  2. 快速以太网(100Mbps)
  3. 千兆以太网(1Gbps)
  4. 万兆以太网(10Gbps)

无线 LAN

  1. 无线以太网
  2. 蓝牙

有线 WAN

  1. 点对点无线 WAN
  2. 拨号上网服务:信号调制器和信号解调器;调制器通过数据制造信号,解调器从调制中恢复数据。
  3. 数字用户线路(DSL):支持高速通信
    • ADSL 允许用户同时使用语言频道和数据频道。
  4. 有线电视网络
  5. 交换式有线 WAN

无线 WAN

  1. WiMax:全国互联接入是 DSL 或电缆连接因特网的无限版。将主要工作站与固定工作站或移动电话之类的移动工作站连接。
  2. 手机网络
  3. 卫星网络:由节点组合而成的

物理层

将从数据链路层接受的位转换成用于传输的电磁信号。数据可以有两种形式,模拟的和数字的。模拟数据这个词指连续的信息。数字数据呈现的是离散的值。信号也可以是模拟的或数字的。

数字化传输

  1. 数数转换
  2. 模数转换

模拟传输

  1. 数模转换
  2. 模模转换

传输介质

  • 导向介质:双绞线、同轴电缆、光线
  • 非导向介质:无线电波(3kHz~1GHz)、微波(1~300GHz)、红外波(300GHz~400THz)
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