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发表于 昨天 23:20 | 查看: 6| 回复: 0

计算机网络概述

概念: 网络把主机连接起来,而互联网则是把多种不同的网络连接起来,因此互联网也常被称为“网络的网络”。

展示不同专业网络之间相互连接形成更大网络系统的概念图

计算机网络主要由三个部分组成:

  • 计算机(包括客户端、服务器)
  • 网络设备(路由器、交换机、防火墙等)
  • 传输介质(有线和无线)

ISP 与互联网的多层次结构

互联网服务提供商 ISP 可以从互联网管理机构获得许多 IP 地址,同时拥有通信线路以及路由器等联网设备。个人或机构向 ISP 缴纳一定费用后,就可以接入互联网。

用户通过ISP接入互联网的简单网络连接示意图

目前的互联网呈现出一种多层次的 ISP 结构,ISP 根据覆盖范围的大小分为主干 ISP、地区 ISP 和本地 ISP。互联网交换点 IXP 允许两个 ISP 直接相连,而不必经过第三个 ISP。

展示互联网服务提供商ISP层级结构的网络拓扑图

主机之间的通信方式

1. 客户-服务器(C/S)

客户是服务请求方,服务器则是服务提供方。

客户端与服务器以星型结构相连的网络拓扑示意图

2. 对等(P2P)

在 P2P 模式下,不区分客户和服务器,所有节点地位对等。

四个节点两两相连的P2P对等网络结构示意图

时延

一次完整传输的总时延由四部分组成:

总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

标注了排队时延、处理时延、传输时延和传播时延的网络拓扑示意图

计算机网络体系结构

三种常见的网络体系结构对比如下:

  • OSI: 应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
  • 五层协议: 应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层
  • TCP/IP: 应用层、运输层、网际层、网络接口层

OSI七层模型、五层协议模型与TCP/IP模型分层对比图

带通调制

模拟信号是连续的信号,数字信号则是离散的信号。带通调制的作用,就是把数字信号转换为模拟信号,以便在模拟信道中传输。

展示数字信号调制为AM、FM、PM三种模拟信号的示意图

数据链路层

封装成帧,即将网络层传下来的分组添加首部和尾部,用于标记帧的开始和结束。

展示数据帧由首部、IP数据报和尾部组成的结构图

透明传输,这里的“透明”表示一个实际存在的事物看起来好像不存在一样。也就是说,数据链路层对上层呈现出的是一种无感知的传输服务。

展示包含控制字符的数据帧转义过程的示意图

差错检测方面,目前数据链路层广泛使用了循环冗余检验(CRC)来检查比特差错。

虚拟局域网

虚拟局域网可以建立与物理位置无关的逻辑组。只有在同一个虚拟局域网中的成员才会收到广播信息。例如下图中(A1、A2、A3、A4)属于同一个虚拟局域网,A1 发送的广播会被 A2、A3、A4 收到,而其他站点收不到。

展示VLAN1、VLAN2、VLAN3三种虚拟局域网划分的网络拓扑图

文件传输协议 FTP

FTP 在运输层使用 TCP,并且需要建立两个并行的 TCP 连接:控制连接和数据连接。控制连接在整个会话期间一直保持打开,而数据连接在数据传送完毕之后就关闭。控制连接使用端口号 21,数据连接使用端口号 20。

FTP主动模式与被动模式下控制通道与数据通道的工作模式对比图

常用端口

下表汇总了常见应用层协议及其默认端口号和运输层协议:

常见应用层协议、端口号及运输层协议对照表

计算机网络学习笔记

以上内容来自《计算机网络学习笔记》的部分节选,该笔记图例配有文字说明,清晰易懂。下面三张截图依次展示了概述部分、TCP 拥塞控制与 DNS/FTP 部分,以及 TELNET、电子邮件、DHCP、P2P 等内容,感兴趣的朋友可以对照图片进一步理解。

计算机网络学习笔记第一章概述内容截图

计算机网络学习笔记快重传与快恢复、DNS与FTP内容截图

计算机网络学习笔记TELNET、电子邮件协议、DHCP与P2P内容截图

资料来源于网络,仅用于学习交流分享,侵删。




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