第1章 网络基础

1.1 网络的出现

  1. 解决计算机通讯的需求<br /> 实现计算机信息可以传递

1.2 主机之间实现通讯基本要求(三要素)

①. 需要在两台主机之间建立物理连接,物理连接的方式有网线 光纤线 wifi 蓝牙,将这些方式统称为介质;
②. 两台主机可以识别数据信息,通过二进制数的方式,利用制定好的协议标准。
③. 将二进制数转换为电信号,从而可以让介质识别传输,利用网卡发送/接收数据:

在发送数据的时候,将二进制数转换为电信号 在接收数据的时候,将电信号还原为二进制数 通过网卡调制或接收不同的信号;10M 100M 1000M 100Mbps=每秒中可以传输100M个bit

1.2.1 网线与光纤

利用网线传输的是电信号
利用光纤传输的是光信号

1.2.2 计算机中的信息传递

计算机利用二进制表示数据信息:
实例1-1 例如:

  1. 你好==01 01==你好 利用高低电压识别二进制信号 0 低电压 1 高电压

实例1-2 多个连续的高/低电压

  1. 000 111 ===>> 规定每秒钟只接收和发送一个信号

网卡上面都会存在相应的网络速率 100mbps == 每秒钟传输的数据包的个数
100M=100000K=100000000bit 0 1 统称为位(比特流)

1.2.3 影响网络传输效率的因素有三点

发送方的网卡速率 接收方的网卡速率 传输介质的传输速率

1.2.4 存储数据字节与比特换算公式

网络领域:识别数据信息—-bit 比特
系统领域:识别数据信息—-byte 字节

  1. 1byte = 8bit 1bit = 1/8byte

第2章 交换机与路由器

2.1 交换机

2.1.1 为什么要有交换机

为了实现多台主机之间互相通讯的需求
交换机可以实现隔离冲突域,但是无法实现隔离广播域

2.1.2 交换机实现互相通讯的要求

01)找到需要接受我信息的人,在一个交换网络中,需要通过广播实现
02)让接收人可以获悉接收的信息是发送给自己的,需要借助网络标识,即mac地址
mac地址是物理地址,mac地址全球唯一
03)当网络中发送的广播包过多时,也会影响网络中主机的性能,
造成这种问题称为广播风暴
一个广播风暴的波及范围只在一个局域网中
在一个局域网中,所有的主机在一个广播域,一个交换机有多少个端口,就有多少个冲突域

2.1.3 交换机的特点

  • 在一个交换机的端口上所连接的所有终端设备,均在一个网段上(称为一个广播域)
  • 并且一个网段会有一个统一的网络标识,会产生广播消耗设备cpu资源。
  • 交换机可以隔离冲突域,每一个端口就是一个冲突域
  • 终端设备接入
  • 基本的安全功能

    2.1.4 广播风暴

    广播风暴(broadcast storm)简单的讲是指当广播数据充斥网络无法处理,并占用大量网络带宽,导致正常业务不能运行,甚至彻底瘫痪,这就发生了“广播风暴”。一个数据帧或包被传输到本地网段 (由广播域定义)上的每个节点就是广播;由于网络拓扑的设计和连接问题,或其他原因导致广播在网段内大量复制,传播数据帧,导致网络性能下降,甚至网络瘫痪,这就是广播风暴。

    2.2 路由器

    2.2.1 为什么要有路由器

    既要隔离广播风暴,有能让不同的局域网中的主机可以实现通讯

    2.2.2 多个路由器互联

    多个路由器互联,路由表信息实现统一一致的过程称为“路由表收敛”,路由器彼此之间说悄悄话,实现路由收敛的方式称为 路由器协议

    2.2.3 主机身份标识信息

    局域网编码+主机编码=经过路由器的身份标识信息
    网段(网络地址)+ 主机地址=IP地址

    2.3 路由协议

    2.3.1 静态路由器协议

    需要手动的指明我要到达的目标网络,是通过路由器哪个接口对应连接的路由器到达
    (路由表收敛快)

    2.3.2 动态路由器协议

    采用类似广播的方式,每台路由器都告知其他相连的路由器,我所连了哪些网络
    (配置操作简单—RIP OSPF EIGRP)

    2.4 广播域与冲突域

    路由器:每一个端口是一个广播域也是冲突域
    交换机:每一个端口都是一个冲突域,一台交换机共一个广播域

    第3章 网络划分

    3.1 按网路层次划分

    1. 核心层、汇聚层、接入层

    3.1.1 核心层

    将网络主干部分称为核心层,核心层的主要目的在于通过高速转发通信,提供油画,可靠的骨干传输结构,因此核心层交换机应拥有更高的可靠性,性能和吞吐量。

    3.1.2 汇聚层

    将位于接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层,汇聚层交换层是多台接入层交换机的汇聚点,它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量,并提供到核心层的上行链路,因此汇聚层交换机与接入层交换机比较,需要更高的性能,更少的接口和更高的交换速率。

    3.1.3 接入层

    通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层,接入层目的是允许终端用户连接到网络,因此接入层交换机,具有低成本和高端口密度特性。

    3.2 按规模划分

    1. 局域网、城域网、广域网

    3.2.1 局域网

    本地私有的一共网络范围,如果是一个规模比较大的局域网,也会成为一共园区网。

    3.2.2 城域网

    如果一个网络的覆盖面积达到了一个城市,就可以成为城域网

    3.2.3 广域网

    如果覆盖的面积达到了全国或是全球,就成为广域网。全球最大的广域网是internet 互联网。

    第4章 OSI7层模型组成

    4.1 模型结构

    由上至下。
功能 数据单元
应用层 网络进程到应用程序。针对特定应用规定各层协议、时序、表示等,进行封装 。在端系统中用软件来实现,如HTTP等 Data
(数据)
主机层
表示层 数据表示形式,加密和解密,把机器相关的数据转换成独立于机器的数据。规定数据的格式化表示 ,数据格式的转换等
会话层 主机间通讯,管理应用程序之间的会话。规定通信时序 ;数据交换的定界、同步,创建检查点等
传输层 在网络的各个节点之间可靠地分发数据包。所有传输遗留问题;复用;流量;可靠o Segments
(数据段)
网络层 在网络的各个节点之间进行地址分配、路由和(不一定可靠的)分发报文。路由( IP寻址);拥塞控制。 Datagram网络分组/数据报文 媒介层
数据链路层 一个可靠的点对点数据直链。检错与纠错(CRC码);多路访问;寻址 Bit/Frame(数据帧)
物理层 一个(不一定可靠的)点对点数据直链。定义机械特性;电气特性;功能特性;过程特性 Bit(比特)