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计算机网络速成

2023-09-09 17:49

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网络、互联网和因特网



互联网的组成



三种交换方式




计算机网络的定义



计算机网络的分类


  1. 按照规模:

    • 个人区域网络(PAN):用于个人设备之间的通信,如电脑、手机等。
    • 局域网(LAN):用于连接位于相对较小地理范围内的设备,如办公室、学校或家庭的网络。
    • 城域网(MAN):连接位于同一城市范围内的设备,通常由多个LAN组成。
    • 广域网(WAN):覆盖更大地理范围的网络,可以跨越城市、国家甚至国际边界。
  2. 按照连接方式:

    • 点对点网络:两台计算机之间建立直接连接。
    • 广播网络:通过共享媒介,向网络上的所有设备广播信息。
    • 网状网络:每个节点都直接与其他节点相连。
    • 总线网络:所有设备通过一个共享的总线连接。
  3. 按照使用场景:

    • 互联网:由多个互联的网络构成,涵盖全球范围,提供广域网级别的连接和通信。
    • 企业网络:用于企业业组织内部的通信和共享资源,如局域网和私有广域网等。
    • 无线网络:使用无线技术实现设备之间的通信,如Wi-Fi、蓝牙等。
  4. 按照拓扑结构:

    • 星型网络:所有设备通过一个中央节点(通常是交换机或路由器)连接。
    • 环形网络:设备按照环状排列,每个设备通过两个相邻设备连接。
    • 网状网络:每个节点都直接与其他节点相连。
  5. 按照网络协议:

    • 有线网络:使用以太网等有线连接方式进行通信。
    • 无线网络:使用无线技术(如Wi-Fi、蓝牙、LTE等)进行通信。


数据量及速率的换算关系



常见性能指标


  1. 带宽(Bandwidth):
    • 带宽是指网络传输介质能够传输数据的能力,通常以每秒传输的数据量(比特率)来表示。
    • 单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的最高数据率
  2. 延迟(Latency):
    • 延迟是指数据从发送方到接收方之间的时间延迟。
    • 包括:发送延迟(数据发送前的准备和封装时间)、传输延迟(数据传输所需的时间)和接收延迟(数据在接收方重组和处理的时间)。
  3. 吞吐量(Throughput):
    • 吞吐量是指网络在单位时间内传输的数据量
    • 反映了网络的数据处理能力和传输效率。
  4. 丢包率(Packet Loss Rate):
    • 丢包率是指在数据传输过程中丢失的数据包的比例。
    • 较低的丢包率表示网络的可靠性较高,数据传输较为稳定。
  5. 网络延伸性(Scalability):
    • 网络延展性是指网络的规模和容量扩展能力
    • 一个具有较好网络延展性的网络可以支持更多的用户和设备,并保持良好的性能。
  6. 可靠性(Reliability):
    • 可靠性是指网络运行的稳定性和持续性。
    • 一个可靠的网络能够保证数据的安全传输和传输的正确性。

除了以上指标,还有一些其他指标如网络帧率、网络响应时间、噪音和抖动等也可以用来评估计算机网络的性能。这些性能指标对于评估和优化网络性能,确保网络运行正常和满足用户需求非常重要。



常见的计算机网络体系结构


计算机网络的体系结构:

常见的计算机网络体系结构有两种:


计算机网络体系结构分层思想举例




总结思考,内容参考自:


应用层



传输层


注意


网络层



网络接口层




域名


域名是用于标识和定位互联网上资源的名称。例如:lys2021.com

简单来说,域名是一个网站的地址,通过域名可以方便地访问特定的网站或资源。

域名可以按照其在域名系统中的位置进行分类,分为以下几个级别:

什么是www


DNS


DNS(域名系统)是一种网络协议,其主要作用是将域名转换为对应的IP地址。

DNS 中的域名都是用句点来分隔的,比如 lys2021.com,这里的句点代表了不同层次之间的界限

域名的层级关系类似一个树状结构:

DNS的解析过程

什么是CDN

CDN什么时候工作


HTTP


HTTP是超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)的缩写。

在HTTP中,客户端发送HTTP请求,服务器则返回HTTP响应,实现了客户端和服务器之间的通信和数据交换。

什么时候生成HTTP请求

HTTP请求如何发送

传输数据需要什么条件

什么是无状态

什么是Cookie


HTTPS


HTTPS是超文本传输安全协议(Hypertext Transfer Protocol Secure)的缩写:

HTTPS通过使用SSL(安全套接层)或TLS(传输层安全)协议对传输的数据进行加密:

同时,HTTPS还使用证书来验证网站的身份:

HTTPS工作原理是什么


SSL


SSL(Secure Sockets Layer)是一种用于保护网络通信安全的加密协议,它用于在客户端和服务器之间建立安全的连接。它是一种建立在传输层(Transport Layer)之上的安全协议,主要用于保护敏感数据在网络传输过程中的安全性。

SSL通过使用公钥加密、对称加密和消息摘要等技术,实现了数据的加密、完整性保护和身份验证。它利用数字证书来验证服务器的身份,并为双方交换密钥、加密和解密数据提供了安全的手段。

SSL协议的工作原理是什么

什么是SSL证书

什么是TLS


IP


IP 划分方式


为什么要划分IP

怎么划分IP


利用子网掩码划分



其他划分方式



共有IP&私有IP


为什么要将IP分为公有IP和私有IP


区分共有IP和私有IP


平时我们办公室、家里、学校用的 IP 地址,一般都是私有 IP 地址。因为这些地址允许组织内部的 IT 人员自己管理、自己分配,而且可以重复。因此,你学校的某个私有 IP 地址和我学校的可以是一样的。


NAT


什么是NAT

由什么负责转换

NAT有什么用


NAT穿透


内网穿透(NAT穿透)是一种网络技术,用于将位于私有网络(内网)中的服务器或应用程序通过公共网络(例如互联网)访问。

通常情况下,私有网络中的设备无法直接从外部网络访问,因为私有网络使用的是非公有IP地址,同时还可能存在防火墙和路由器等网络设备的限制。

内网穿透技术通过一些特殊的技术手段,实现了将私有网络中的服务映射到公共网络上,使得外部网络可以访问和使用这些服务。它涉及到两个主要组成部分:内部端点(位于私有网络中)和外部端点(位于公共网络中)。

内网穿透的工作原理:

内网穿透的应用情景

一些常见的内网穿透工具和协议包括:ngrok、frp、SSH反向隧道、VPN等。这些工具和协议提供了不同的功能和配置选项,以满足不同的内网穿透需求。


VPN


VPN,全称为(Virtual Private Network),即虚拟私人网络,是一种通过公共网络(如互联网)建立私密和加密连接的技术:

VPN能做什么

VPN可以通过多种协议实现,如IPSec、OpenVPN、PPTP、L2TP等。用户可以通过在计算机、智能手机或其他设备上安装VPN客户端来连接到VPN服务器,建立安全的连接。同时,许多公司和服务提供商也提供VPN服务,供用户选择和使用。


ICMP


ICMP(Internet Control Message Protocol)是互联网控制消息协议的缩写。

ICMP有什么用


常见的ICMP报文


ICMP报文类型是ICMP协议中定义的不同类型的消息,用于在网络中进行控制和错误报告:

  1. Echo Request / Echo Reply(类型 8 / 类型 0):用于进行网络连通性测试,常见的Ping命令就使用了ICMP的Echo报文类型。

  2. Destination Unreachable(类型 3):用于指示数据包无法到达目的地主机,可能的原因包括目的地端口不可达、网络不可达、主机不可达等。

  3. Source Quench(类型 4):用于告知发送方要降低发送速率,以避免网络拥塞。

  4. Redirect(类型 5):用于通知发送方使用更优的路由,以改进数据包的转发路径。

  5. Time Exceeded(类型 11):用于指示数据包的生存时间(TTL)已过期,通常在路由循环或传输延迟过高时出现。

  6. Parameter Problem(类型 12):用于指示数据包中的某些参数错误,例如IP头部长度不正确等。

  7. Timestamp Request / Timestamp Reply(类型 13 / 类型 14):用于提供时间戳信息,用于网络诊断和同步。

  8. Address Mask Request / Address Mask Reply(类型 17 / 类型 18):用于请求或回复子网掩码信息,用于子网地址的配置。

这只是一部分常见的ICMP报文类型,ICMP还有其他一些类型用于不同的控制和错误报告目的。每个报文类型都有其特定的用途和格式。


Ping


Ping是什么

Ping是怎么工作的

例如:


127.0.0.1&localhost


什么是127.0.0.1

什么是localhost

两者的区别是什么


先来ping一下127.0.0.1:

再来ping一下localhost:

总结

来源地址:https://blog.csdn.net/LYS00Q/article/details/131508897

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