计算机网络

余生长醉 提交于 2019-12-20 04:05:58

1 计算机网络概述

1.1 计算机网络的组成:

从物理组成上看,计算机网络包括硬件、软件、协议三部分

硬件:主机、通信处理机、通信线路、交换设备(交换机)

软件:实现资源共享的软件和方便用户使用的软件(QQ)

协议:

从功能上看,包括通信子网、资源子网

通信子网:由各种传输介质、通信设备和相应的网络协议组成,为网络提供数据传输、交换和控制能力,实现连网计算机之间的数据通信。通信子网包括物理层、数据链路层、网络层。

资源子网:由主机、终端以及各种软件资源、信息资源组成,负责全网的数据处理业务,向网络用户提供各种网络资源与服务。

1.2 计算机网络的分类

1.按分布范围:广域网、城域网、局域网、个人区域网

2.按拓扑结构:星形网络、总线型网络、环形网络、网状形网络

3.按传输技术:广播式网络、点对点网络

4.按使用者:公用网、专用网

5.按数据交换技术:电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络

1.3 计算机网络的发展

世界上第一个计算机网络是APPANET

1.4 计算机网络相关组织

国际标准化组织(ISO)国际电信联盟(ITU)美国电气和电子工程师协会(IEEE)

1.5 计算机网络协议、接口、服务等概念

协议是一种规则,并且是控制两个对等实体进行通信的规则。

包括三部分:语义(讲什么)语法(怎么讲)同步(规定事件执行顺序)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 网络层

4.3 IPv4地址

全世界范围唯一的32位标识符。一般IP地址分为A类、B类、C类、D类、E类。

主机号全0表示该网络,主机号全1表示广播地址,计算可用主机号时需要减去2,网络号01111111保留作为本地软件环回测试本主机的进程之间的通信,网络号为00000000IP地址是个保留地址,意思为“本网络”B类网络号10000000.00000000不指派,C类网络号11000000.00000000.00000000不指派

 

A类网络地址使用范围:

00000001.00000000.00000000.00000000---01111110.00000000.00000000.00000000

(1.0.0.0-126.0.0.0)

B类网络地址使用范围:

10000000.00000001.00000000.00000000---10111111.11111111.00000000.00000000

(128.1.0.0-191.255.0.0)

C类网络地址使用范围:

11000000.00000000.00000001.00000000---11011111.11111111.11111111.00000000

(192.0.1.0-223.255.255.0)

 

特殊地址

1.直接广播地址

A、B、C类地址中,主机号全为1,这个地址称为直接广播地址。路由器使用这种地址把一个分组发送到一个特定网络上的所有主机。

2.受限广播地址

IP地址为255.255.255.255,用于定义当前网络上的广播地址。一个主机若想把报文发送给所有其他主机,就可以使用这样的地址作为分组中的目的地址,但是路由器会把这种类型的地址阻拦,使这样的广播仅局限于本地局域网。应注意,这类地址属于E类地址。

3.这个网络上的这个主机

IP地址为0.0.0.0,表示这个网络上的主机,为了使主机能够发现自己的IP地址。

4.这个网络上的特定主机

具有全0的网络号的IP地址表示在这个网络上的特定主机,用于当某个主机向同一网络上的其他主机发送报文。

5.环回地址

第一个字节等于127的IP地址作为环回地址,这个地址用来测试机器的软件。

6.网络地址

网络号特定,主机号全0表示该网络。

 

专用网地址:10.0.0.0~10.255.255.255

            172.16.0.0~172.31.255.255

            192.168.0.0~192.168.255.255 

专用IP地址也叫做可重用地址。NAT就是将专用网内部使用的本机IP地址转换成有效的外部全球地址。专用网的主机不联系因特网的主机,因特网的主机就一定不会联系专用网的主机。NAT协议利用端口域来解决内网到外网的地址映射问题。当一个向外发送的分组进入到NAT服务器时,源地址被真实的公网地址所取代,而端口域被转换为一个索引值。

 

CIDR:无类型域间选路

在使用CIDR时,路由表中的每个项目由网络前缀和下一跳地址组成。这样就会导致查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果。应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由,因为网络前缀越长,其地址块就越小,路由就越具体。最长前缀匹配原则又称为最长匹配或最佳匹配。

 

ARP 地址解析协议

主要解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题,即根据IP地址查询MAC地址。

DHCP 动态主机配置协议

常用于给主机动态地分配IP地址。它提供了即插即用连网的机制,这种机制允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与。

ICMP控制报文协议根据ICMP报文确定发生错误的类型

用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据,但是对于用户数据的传递起着重要的作用。

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