计算机网络技术

定义与分类

计算机网络是利用通信设备和线路将分布在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统互连起来，实现网络中资源共享和通信的系统

三个组成部分：

(1) 通信子网：负责数据通信，是实现网络通信功能的设备及其软件的集合(如传输线路、通信设备)

(2) 资源子网：实现网络资源共享的设备和软件集合 (如计算机、软件、网络数据等)

(3) 通信协议：通信双方共同遵守的规则和约定

分类：

局域网→城域网→广域网→互联网

网络拓扑结构的类型：

(1) 总线型网络

将所有的节点都连接到一条电缆上布线方式

设备：网卡、同轴电缆、连接头

特点: 安装简便，成本低，但故障诊断较困难

说明：该拓扑结构基本被淘汰

(2) 星型网络

由中央节点与各个计算机连接组成的网络

设备：网卡、双绞线、交换机

特点：控制简单、故障诊断容易、容易在网络中增加新的站点

缺点：中心节点负担较重

说明：该拓扑结构在局域网中应用最广

(3) 环型网络

由各个结点在网络中形成一个闭合的环，信息在环中作单向流动，可以实现任意两个结点之间的通信

说明：该拓扑结构基本被淘汰

(4) 树型网络

是星型网络的一种变体是一个树形层次结构的网络拓扑

(5) 网状型网络

由每一个节点都与其他节点有一条专业线路相连

在上述5种拓扑结构中，前3种主要用于局域网

在实际网络（大型的网络结构中）一般是上述几种网络相互连接而成，整个网络并没有一个统一的拓扑结构

计算机网络性能指标

• 带宽：网络上能够同时传输信息的最大容量

• 时延：指一个数据分组从网络的一端传输到目标端所需要的时间

• 网络容量：指一个网络中所能容纳的最大的网络终端数目

ISO OSI/RM模型

OSI是一个七层网络模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层均有自己的一套功能集，并与紧邻的上层和下层交互作用

从高到低排序：应用层- 表示层-会话层-传输层-网络层-数据链路层-物理层

其中应用层、表示层和会话层可以视为应用层，而剩余层则可视为数据流动层

①物理层：该层负责原始的比特流数据信号的传送以及定义计算机和通讯设备之间的接口标准

②数据链路层：负责网络内部的帧传输，用于建立、维护和释放数据链路，以及传输差错的检出与恢复

③网络层：解决的是网络与网络之间的通信问题。即无论两台计算机相距多远，中间相隔多少个网络，这一层保障它们可以互相通信

④传输层：作用是把数据可靠地从一方送到另一方，解决的是数据在网络之间传输的质量问题 该层传送的信息单位是报文

⑤会话层：负责建立和终止网络的数据传输

⑥表示层：负责数据的表示，比如发送数据之前的加密，接收数据时的解密，中英文的翻译等等

⑦应用层：该层提供网络与用户应用软件之间的接口服务 常用的电子邮件服务，文件传输服务等都是这一层提供的

1. 在OSI的7层模型中，网络层以下3层表现为通讯子网，之上的各层表现为资源子网

计算机网络硬件

①服务器：是提供网络服务的主机，一般网络服务器要安装相关的服务软件并能被网络中的其它计算机访问

分类：文件服务器、WWW服务器、邮件服务器、通信服务器、数据库服务器等

• 客户机=工作站，通过它可以访问服务器上的资源

常见的网络通信设备有网卡、中继器、网桥、集线器、交换机、路由器等

• 网络接口卡=网卡使工作站、服务器、打印机或其他节点通过网络介质接收并发送数据 全球每个网卡都有一个唯一的网卡地址(MAC)，网卡属于OSI模型的物理层的设备
• 中继器：由于信号在传输过程中有衰减

作用是放大信号以使其传输得更远一些 中继器属于OSI模型的物理层的设备

•  集线器=HUB，它只是一个信号放大和中转的设备，有多个端口连接一组工作站

基本功能是信号分发，把一个端口接收的信号向所有端口分发出去

缺点：容易形成数据堵塞。集线器属于OSI模型的物理层的设备

⑥ 网桥：具有单个的输入端口和输出端口的设备聪明的集线器，将两个相似的网络连接起来对网络数据的流通进行管理

网桥属于OSI模型的数据链路层设备

•  交换机=智能集线器或多端口网桥，它的每一个端口都扮演一个网桥的角色，即数据在转发过程中具有过滤作用，在交换机内部有一个端口与网卡地址对照表，它负责将每一信息包独立地从源端口送至指定网卡地址的目的端口，一个端口工作时不会影响到其它端口的传输 交换机的最基本功能就是集中连接网络设备（如服务器、工作站、路由器、网络打印机等），共同构成星形网络

⑧ 路由器：主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信。在互联网络环境下，信息从一个网络传到另一个网络时，有一个选择最佳路径进行通信的问题，这个最佳路径由路由器提供

路由器属于OSI模型的网络层设备

⑨ 网关：是最复杂的网络连接设备，主要用于连接差别非常大的异种网络

网关按功能分三类：a. 协议网关 b. 应用网关 c. 安全网关

网关主要工作在OSI的传输层以上

计算机网络软件

网络软件系统主要包括有：网络操作系统 网络通信协议 网络工具软件 网络应用软件

网络IP地址

IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议，它是网络层的协议 在TCP/IP中，IP地址是一个很基本的概念，是理解网络通信的一个重要基础  

Internet接入方式

基本的方式有三种：通过局域网接入、电话线接入、有线电视电缆接入 另外，还可以通过无线方式接入

域名系统

• 域名:为方便记忆而为计算机进行命名 与IP地址作用同，但便于记忆 (通常95%的个人用户入网后由ISP提供一个动态IP地址，没有域名)
• 域名系统 DNS :完成域名向IP地址的转换 是由若干个域名服务器程序完成的 域名解析就是将域名翻译成IP地址的过程

WWW服务

(1) Web=WWW(World Wide Web)是建立在客户机/服务器模型之上，以HTML语言和HTTP协议为基础，能够提供面向各种Internet服务的信息浏览系统

WWW是基于客户机/服务器方式工作的

客户机与服务器各自完成不同的功能，其中：

•  浏览器 是一种安装在客户端专门用于定位和访问Web信息，获取相关资源的导航工具 通过浏览器，除了可以访问WWW资源空间的信息外，还可以访问包括Telnet、FTP、电子邮件等全部的Internet资源 

② WWW服务器=Web服务器 存放有网页，即浏览器中所看到的画面 客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的网页文档

(2) URL(统一资源定位符)= Web地址或网址

URL包含三个部分：

第一部分使用的是通讯协议；

第二个部分是服务器的名称或IP地址；

第三是部分是网页或文件的文件名

例如:

http://主机全名[：端口号]/文件路径/文件名

ftp://用户名@服务器域名/目录文件

telnet:// 服务器域名

例：ftp://ftp.microsoft.com/Softlib/

http://blog.sina.com/cn/main/

(3) 主页

主页实际上也是一个Web站点的首页 通过主页中的超链接就可以浏览该网站的其它页面

网页(Web页):浏览器中所看到的画面

(4) 搜索引擎

是专业搜索网站为用户提供的检索信息的搜索工具，常见有百度搜索(http://www.baidu.com)、Google搜索(http://www.google.com)、雅虎搜索(http://www.yahoo.cn)、搜狐(http://www.sohu.com)等

文件传输(FTP)

FTP就是将远程计算机中的文件拷贝到自己计算机中，或将本地计算机中的文件拷贝到远程计算机中