網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

.電腦網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和作用局域網(wǎng)（localareanetwork），簡(jiǎn)稱(chēng)LAN，常被用于連結(jié)公司辦公室或工廠里的個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站，以便共享資源（如打印機(jī)）和互換信息。城域網(wǎng)（metropolitanareanetwork），或許稱(chēng)MAN，基本上是一種大型的LAN，往常使用于LAN相像的技術(shù)。它能夠覆蓋一組周邊的公司辦公室和一個(gè)城市，既可能是私有的也可能是公用的。廣域網(wǎng)(wideareanetwork），或許稱(chēng)WAN,是一種跨越大的地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，往常包含一個(gè)國(guó)家或州。它包含想要運(yùn)行用戶(hù)（即應(yīng)用）程序的機(jī)器的會(huì)合?！皬V域”網(wǎng)里包含了好多的“城域”網(wǎng)，“城域”網(wǎng)里包含了好多的“局域”網(wǎng)，當(dāng)公司里的工作人員提到所謂的“局域”網(wǎng)時(shí)，你就能夠聯(lián)想到整個(gè)公司是一個(gè)“局域”網(wǎng)，一個(gè)部門(mén)也算是一個(gè)“局域”網(wǎng)。當(dāng)這些“局域”網(wǎng)連結(jié)在一同，就成為“城域”網(wǎng)，多個(gè)“城域”網(wǎng)絡(luò)連結(jié)在一同，就組成了“廣域”網(wǎng)，最后組成整個(gè)因特網(wǎng)。因特網(wǎng)如果是宇宙的話(huà)，那么“廣域”網(wǎng)能夠比較為“銀河系”，你上班的公司能夠算是銀河中的一個(gè)“太陽(yáng)系”，公司的主機(jī)呢，就是一個(gè)太陽(yáng)，而你的計(jì)算機(jī)就是圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的一顆行星。虛構(gòu)專(zhuān)用網(wǎng)（VPN），被定義為經(jīng)過(guò)一個(gè)公用網(wǎng)絡(luò)（往常是因特網(wǎng)）成立一個(gè)臨時(shí)的、安全的連結(jié)，是一條穿過(guò)雜亂的公用網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定的隧道。虛構(gòu)專(zhuān)用網(wǎng)是對(duì)公司內(nèi)部網(wǎng)的擴(kuò)展。虛構(gòu)專(zhuān)用網(wǎng)起碼應(yīng)能提供如下功能：。加密數(shù)據(jù)，以保證經(jīng)過(guò)公網(wǎng)傳輸?shù)男畔⒓幢惚凰私孬@也不會(huì)泄露。。信息認(rèn)證和身份認(rèn)證，保證信息的完整性、合法性，并能鑒識(shí)用戶(hù)的身份。。提供接見(jiàn)控制，不同的用戶(hù)有不同的接見(jiàn)權(quán)限。OSI七層模型：成立七層模型的主要目的是為解決異種網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)所碰到的兼容性問(wèn)題。它的最大優(yōu)點(diǎn)是將服務(wù)、接口和協(xié)議這三個(gè)觀點(diǎn)明確地區(qū)分開(kāi)來(lái)：服務(wù)說(shuō)明某一層為上一層提供一些什么功能，接口說(shuō)明上一層怎樣使用下層的服務(wù)，而協(xié)議波及怎樣實(shí)現(xiàn)本層的服務(wù)；這樣各層之間擁有很強(qiáng)的獨(dú)立性，互連網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體采用什么樣的協(xié)議是沒(méi)有限制的，只需向上提供相同的服務(wù)并且不改變相鄰層的接口就能夠了。網(wǎng)絡(luò)七層的區(qū)分也是為了使網(wǎng)絡(luò)的不同功能模塊（不同層次）分擔(dān)起不同的職責(zé)，進(jìn)而帶來(lái)如下利處：減少問(wèn)題的復(fù)雜程度，一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，可快速定位故障所處層次，便于查找和糾錯(cuò)；在各層分別定義標(biāo)準(zhǔn)接口，使具備相同平等層的不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)施能實(shí)現(xiàn)互操作，各層之間則相對(duì)獨(dú)立，一種高層協(xié)議可放在多種低層協(xié)議上運(yùn)行；能有效刺激網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改革，因?yàn)槊看胃露寄軌蛟谛》秶鷥?nèi)進(jìn)行，不需對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)大手術(shù)；便于研究和教學(xué)。第一層—物理層：物理層定義了通訊網(wǎng)絡(luò)之間物理鏈路的電氣或機(jī)械特性，以及激活、維護(hù)和封閉這條鏈路的各項(xiàng)操作。物理層特點(diǎn)參數(shù)包括：電壓、數(shù)據(jù)傳輸率、最大傳輸距離、物理連結(jié)媒體等。第二層—數(shù)據(jù)鏈路層：實(shí)際的物理鏈路是不可靠的，總會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)鏈路層的作用就是經(jīng)過(guò)一定的手段（將數(shù)據(jù)分紅幀，以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行傳輸）將有差錯(cuò)的物理鏈路轉(zhuǎn)變成對(duì)上層來(lái)說(shuō)沒(méi)有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)鏈路。它的特點(diǎn)參數(shù)包括：物理地址、網(wǎng)絡(luò)拓樸構(gòu)造、錯(cuò)誤警示體制、所傳數(shù)據(jù)幀的排序和流控等。第三層—網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層將數(shù)據(jù)分紅一定長(zhǎng)度的分組，并在分組頭中表記源和目的節(jié)點(diǎn)的邏輯地址，這些地址就象街區(qū)、門(mén)牌號(hào)同樣，成為每個(gè)節(jié)點(diǎn)的表記；網(wǎng)絡(luò)層的核心功能便是根據(jù)這些地址來(lái)獲得從源到目的的路徑，當(dāng)有多條路徑存在的情況下，還要負(fù)責(zé)進(jìn)行路由選擇。第四層—傳輸層：提供對(duì)上層透明（不依靠于詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)）的可靠的數(shù)據(jù)傳輸。如果說(shuō)網(wǎng)絡(luò)層關(guān)心的是“點(diǎn)到點(diǎn)”的逐點(diǎn)轉(zhuǎn)遞，那么能夠說(shuō)傳輸層關(guān)注的是“端到端”（源端到目的端）的最終效果。它的功能主要包括：流控、多路..技術(shù)、虛電路管理和糾錯(cuò)及恢復(fù)等。其中多路技術(shù)使多個(gè)不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過(guò)單調(diào)的物理鏈路共同實(shí)現(xiàn)傳達(dá)；虛電路是數(shù)據(jù)傳達(dá)的邏輯通道，在傳輸層成立、維護(hù)和終止；糾錯(cuò)功能則能夠檢測(cè)錯(cuò)誤的發(fā)生，并采取舉措（如重傳）解決問(wèn)題。第五層—會(huì)話(huà)層：在網(wǎng)絡(luò)實(shí)體間成立、管理和終止通訊應(yīng)用服務(wù)懇求和響應(yīng)等會(huì)話(huà)。第六層—表示層：定義了一系列代碼和代碼變換功能以保證源端數(shù)據(jù)在目的端同樣能被辨別，比方大家所熟悉的文本數(shù)據(jù)的ASCII碼，表示圖象的GIF或表示動(dòng)畫(huà)的MPEG等。第七層——應(yīng)用層：應(yīng)用層是面向用戶(hù)的最高層，經(jīng)過(guò)軟件應(yīng)用實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與用戶(hù)的直接對(duì)話(huà)，如：找到通訊對(duì)方，辨別可用資源和同步操作等。網(wǎng)絡(luò)七層的底三層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層）往常被稱(chēng)作媒體層，它們不為用戶(hù)所見(jiàn)，默默地對(duì)網(wǎng)絡(luò)起到支撐作用，是網(wǎng)絡(luò)工程師所研究的對(duì)象；上四層（傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層）則被稱(chēng)作主機(jī)層，是用戶(hù)所面向和關(guān)心的內(nèi)容，這些程序經(jīng)常將各層的功能綜合在一同，在用戶(hù)眼前形成一個(gè)整體。大家所熟悉的網(wǎng)上應(yīng)用WWW、FTP、TELNET等，都是這多層功能的綜合。七層模型是一個(gè)理論模型，實(shí)際應(yīng)用則千變?nèi)f化，完全可能發(fā)生變異。因此對(duì)大部分應(yīng)用，我們只是將它的協(xié)議族（即協(xié)議堆棧）與七層模型作大概的對(duì)應(yīng)，看看實(shí)際用到的特定協(xié)議是屬于七層中某個(gè)子層，仍是包括了上下多層的功能網(wǎng)絡(luò)設(shè)施：中繼器(REPEATER)，用來(lái)延伸網(wǎng)絡(luò)距離的互連設(shè)施。能夠增強(qiáng)線(xiàn)路上衰減的信號(hào)，它兩頭即能夠連結(jié)相同的傳輸媒體，也能夠連結(jié)不同的媒體，如一頭是同軸電纜另一頭是雙絞線(xiàn)。集線(xiàn)器(HUB)實(shí)際上就是一個(gè)多端口的中繼器，它有一個(gè)端口與主干網(wǎng)相連，并有多個(gè)端口連結(jié)一組工作站。它應(yīng)用于使用星型拓?fù)錁?gòu)造的網(wǎng)絡(luò)中，連結(jié)多個(gè)計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。HUB本身不能辨別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺(tái)終端經(jīng)過(guò)考證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來(lái)確定是否接收。也就是說(shuō)，在這種工作方式下，同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊，如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。網(wǎng)橋(BRIDGE)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，將兩個(gè)局域網(wǎng)（LAN）連起來(lái)，根據(jù)MAC地址（物理地址）來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)幀，它能夠有效地聯(lián)接兩個(gè)LAN，使本地通信限制在本網(wǎng)段內(nèi)，并轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的信號(hào)至另一網(wǎng)段，網(wǎng)橋往常用于聯(lián)接數(shù)量不多的、同一種類(lèi)的網(wǎng)段。矛盾域的“域”是個(gè)地區(qū)的意思，這個(gè)地區(qū)里的計(jì)算機(jī)都在競(jìng)爭(zhēng)使用同一段網(wǎng)線(xiàn)。用集線(xiàn)器連結(jié)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施屬于同一個(gè)矛盾域。互換機(jī)路由器連結(jié)的網(wǎng)絡(luò)它們一個(gè)端口算一個(gè)矛盾域所此后兩者能隔絕矛盾互換機(jī)是使用硬件來(lái)達(dá)成過(guò)去網(wǎng)橋使用軟件來(lái)達(dá)成過(guò)濾、學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程的任務(wù)。SWITCH速度比HUB快，這是由于HUB不知道目標(biāo)地址在哪處，發(fā)送數(shù)據(jù)到所有的端口。而SWITCH中有一張路由表，如果知道目標(biāo)地址在何處，就把數(shù)據(jù)發(fā)送到指定地址，如果它不知道就發(fā)送到所有的端口。路由器(ROUTER)位于網(wǎng)絡(luò)層，用于連結(jié)多個(gè)邏輯上分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)，幾個(gè)使用不同協(xié)講和體系構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)一個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)酱送庖粋€(gè)子網(wǎng)時(shí)，能夠用路由器達(dá)成。它擁有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，過(guò)濾和分開(kāi)網(wǎng)絡(luò)信息流。一方面能夠跨越不同的物理網(wǎng)絡(luò)種類(lèi)（DDN、FDDI、以太網(wǎng)等等），另一方面在邏輯上將整個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)切割成邏輯上獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)單位，使網(wǎng)絡(luò)擁有一定的邏輯構(gòu)造。關(guān)于不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，路由器作用的重視點(diǎn)有所不同：1、在主干網(wǎng)上，路由器的主要作用是路由選擇。主干網(wǎng)上的路由器，必須知道抵達(dá)所有下層網(wǎng)絡(luò)的路徑。這需要維護(hù)龐大的路由表，并對(duì)連結(jié)狀態(tài)的變化作出盡可能快速的反響。路由器的故障將會(huì)致使嚴(yán)重的信息傳輸問(wèn)題。2、在地區(qū)網(wǎng)中，路由器的主要作用是網(wǎng)絡(luò)連結(jié)和路由選擇，即連結(jié)下層各個(gè)基層網(wǎng)絡(luò)單位——園區(qū)網(wǎng)，同時(shí)，負(fù)責(zé)下層網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。3、在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部，路由器的主要作用是分開(kāi)子網(wǎng)。早期的互連網(wǎng)基層單位是局域網(wǎng)（LAN），其中所有主機(jī)處于..同一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)中。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，局域網(wǎng)演變成以高速主干和路由器連結(jié)的多個(gè)子網(wǎng)所組成的園區(qū)網(wǎng)。在其中，各個(gè)子網(wǎng)在邏輯上獨(dú)立，而路由器就是唯一能夠分開(kāi)它們的設(shè)施，它負(fù)責(zé)子網(wǎng)間的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)和廣播隔絕，在邊界上的路由器則負(fù)責(zé)與上層網(wǎng)絡(luò)的連結(jié)矛盾域與廣播域:矛盾域是鑒于第一層（物理層）而廣播域是機(jī)于第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）廣播域就是說(shuō)如果站點(diǎn)發(fā)出一個(gè)廣播信號(hào)后能接收到這個(gè)信號(hào)的范圍。往常來(lái)說(shuō)一個(gè)局域網(wǎng)就是一個(gè)廣播域。（用路由器連結(jié)的除外）矛盾域：一個(gè)站點(diǎn)向另一個(gè)站點(diǎn)發(fā)出信號(hào)。除目的站點(diǎn)外，有多少站點(diǎn)能收到這個(gè)信號(hào)。這些站點(diǎn)就組成一個(gè)沖突域。（因?yàn)椴皇亲约旱臇|西來(lái)了。自然大家要生氣起點(diǎn)矛盾嘛）。HUB所有端口都在同一個(gè)廣播域，矛盾域內(nèi)。Swith所有端口都在同一個(gè)廣播域內(nèi)，而每一個(gè)端口就是一個(gè)矛盾域。網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)：障蔽雙絞線(xiàn)(STP)：STP外面由一層金屬材料包裹，以減小輻射，防備信息被竊聽(tīng)，同時(shí)擁有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，但價(jià)錢(qián)較高，安裝也比較復(fù)雜;合用于受電磁輻射嚴(yán)重、對(duì)傳輸質(zhì)量要求較高環(huán)境。非障蔽雙絞線(xiàn)(UTP)：UTP無(wú)金屬障蔽材料，只有一層絕緣膠皮包裹，價(jià)錢(qián)相對(duì)便宜，組網(wǎng)靈活?，F(xiàn)在使用的UTP可分為3類(lèi)、4類(lèi)、五類(lèi)和超五類(lèi)四種。其中：3類(lèi)UTP適應(yīng)了以太網(wǎng)(10Mbps)對(duì)傳輸介質(zhì)的要求，是早期網(wǎng)絡(luò)中重要的傳輸介質(zhì);4類(lèi)UTP因標(biāo)準(zhǔn)的推出比3類(lèi)晚，而傳輸性能與3類(lèi)UTP相比并沒(méi)有提高多少，所以一般較少使用;五類(lèi)UTP因價(jià)廉質(zhì)優(yōu)而成為快速以太網(wǎng)(100Mbps)的首選介質(zhì);超五類(lèi)UTP的用武之地是千兆位以太網(wǎng)(1000Mbps)。超五類(lèi)非障蔽雙絞線(xiàn)是在對(duì)現(xiàn)有五類(lèi)障蔽雙絞線(xiàn)的部分性能加以改良后出現(xiàn)的電纜；六類(lèi)非障蔽雙絞線(xiàn)的各項(xiàng)參數(shù)都有大幅提高，帶寬也擴(kuò)展至250MHz或更高。六類(lèi)雙絞線(xiàn)在外形上和構(gòu)造上與五類(lèi)或超五類(lèi)雙絞線(xiàn)都有一定的差別，不單增加了絕緣的十字骨架，將雙絞線(xiàn)的四對(duì)線(xiàn)分別置于十字骨架的四個(gè)凹槽內(nèi)，而且電纜的直徑也更粗雙絞線(xiàn)兩種線(xiàn)序：T568A與T568B的關(guān)系就是我們平常說(shuō)得正線(xiàn)與反線(xiàn)。586B標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)序?yàn)槌劝?、橙、綠白、蘭、蘭白、綠、棕白、棕，就是我們說(shuō)得正線(xiàn)序，586A的線(xiàn)序?yàn)榫G白、綠、橙白、蘭、蘭白、橙、棕白、棕，就是我們說(shuō)得反線(xiàn)雙絞線(xiàn)兩種接發(fā)：同類(lèi)設(shè)施互聯(lián)使用交錯(cuò)線(xiàn)，不同類(lèi)設(shè)施互聯(lián)使用直連線(xiàn)DTE數(shù)據(jù)終端設(shè)施：DTE不提供時(shí)鐘，但它依靠DCE提供的時(shí)鐘工作DCE數(shù)據(jù)通訊設(shè)施：DCE提供時(shí)鐘1．網(wǎng)卡與網(wǎng)卡應(yīng)采用交錯(cuò)線(xiàn)接法2．網(wǎng)卡與互換機(jī)雙絞線(xiàn)為直通線(xiàn)接法3．互換機(jī)與互換機(jī)要用交錯(cuò)線(xiàn)....FC-FCIP地址：IP地址使用32位二進(jìn)制地址格式，為方便記憶，往常使用以點(diǎn)號(hào)區(qū)分的十進(jìn)制來(lái)表示；一個(gè)IP地址主要由兩部分組成：一部分是用于表記該地址所附屬的網(wǎng)絡(luò)號(hào)；另一部分用于指明該網(wǎng)絡(luò)上某個(gè)特定主機(jī)的主機(jī)號(hào)。..為了提高IP地址的使用效率，可將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)分為子網(wǎng)：采用借位的方式，從主機(jī)位最高位開(kāi)始借位變?yōu)樾碌淖泳W(wǎng)位，所節(jié)余的部分則仍為主機(jī)位。這使得IP地址的構(gòu)造分為三部分：網(wǎng)絡(luò)位、子網(wǎng)位和主機(jī)位。A類(lèi)、B類(lèi)和C類(lèi)表示慣例的IP地址。D類(lèi)和E類(lèi)地址用于多播和研究目的；為了給不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)提供必要的靈活性，IP地址的設(shè)計(jì)者將IP地址空間區(qū)分為五個(gè)不同的地址類(lèi)型，如下表所示，其中A、B、C三類(lèi)最為常用。當(dāng)前使用的IPv4地址使用32位的地址，即在IPv4的地址空間中有232（約43億）個(gè)地址可用。這樣的地址空間在因特網(wǎng)早期看來(lái)幾乎是無(wú)限的，于是便將IP地址根據(jù)申請(qǐng)而按類(lèi)型分派給某個(gè)組織或公司，而沒(méi)有考慮到IPv4地址空間最終會(huì)被用盡。IPv4地址是按照網(wǎng)絡(luò)的大?。ㄋ褂玫腎P地址數(shù)）來(lái)分類(lèi)的，它的編址方案使用“類(lèi)”的觀點(diǎn)。A、B、C三類(lèi)IP地址的定義很容易理解，也很容易區(qū)分，可是在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，它們并不利于有效地分派有限的地址空間。關(guān)于A、B類(lèi)地址，很少有這么大規(guī)模的公司能夠使用，而C類(lèi)地址所容納的主機(jī)數(shù)又相對(duì)太少。所以，現(xiàn)有類(lèi)其他IP地址并不利于有效地分派有限的地址空間，不適合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在這種情況下，人們開(kāi)始致力于下一代因特網(wǎng)協(xié)議——IPv6的研究。由于現(xiàn)在IPv6的協(xié)議并不完善和成熟，還需要長(zhǎng)久的試驗(yàn)考證，因此，IPv4到IPv6的完全過(guò)渡將是一個(gè)比較長(zhǎng)的過(guò)程，在過(guò)渡期間我們?nèi)耘f需要在IPv4上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的互連。而在20世紀(jì)90年月初期引入的變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM）和無(wú)類(lèi)域間路由（CIDR）等體制，作為過(guò)渡時(shí)期提高IPv4地址空間使用效率的短期解決方案起到了很好的作用。子網(wǎng)掩碼1)子網(wǎng)掩碼的觀點(diǎn)子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位地址，用于障蔽IP地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)表記和主機(jī)表記，并說(shuō)明該IP地址是在局域網(wǎng)上，仍是在遠(yuǎn)程網(wǎng)上。2)確定子網(wǎng)掩碼數(shù)用于子網(wǎng)掩碼的位數(shù)決定于可能的子網(wǎng)數(shù)目和每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目。在定義子網(wǎng)掩碼前，必須弄清楚本來(lái)使用的子網(wǎng)數(shù)和主機(jī)數(shù)目。子網(wǎng)掩碼的設(shè)定必須按照一定的規(guī)則。與IP地址相同，子網(wǎng)掩碼的長(zhǎng)度也是32位，左邊是網(wǎng)絡(luò)位，用二進(jìn)制數(shù)字“1表”示；右邊是主機(jī)位，用二進(jìn)制數(shù)字“0表”示。子網(wǎng)掩碼就確定了一個(gè)IP地址的32位二進(jìn)制數(shù)字中哪些是網(wǎng)絡(luò)號(hào)、哪些是主機(jī)號(hào)。