計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)謝希仁學(xué)習(xí)筆記

匯報(bào)人：XX添加副標(biāo)題計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)謝希仁學(xué)習(xí)筆記目錄PARTOne添加目錄標(biāo)題PARTTwo計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述PARTThree物理層PARTFour數(shù)據(jù)鏈路層PARTFive網(wǎng)絡(luò)層PARTSix傳輸層PARTONE單擊添加章節(jié)標(biāo)題PARTTWO計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是連接不同地理位置的計(jì)算機(jī)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息交換的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)通信鏈路和通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等組成。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、ARPANET與TCP/IP、互聯(lián)網(wǎng)三個(gè)階段。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程第一階段：面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)第二階段：分組交換網(wǎng)第三階段：因特網(wǎng)第四階段：下一代互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)廣域網(wǎng)（WAN）：覆蓋范圍廣，傳輸速率較慢個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（PAN）：個(gè)人設(shè)備之間的短距離通信網(wǎng)絡(luò)，如藍(lán)牙、WiFi等城域網(wǎng)（MAN）：介于WAN和LAN之間，覆蓋一個(gè)城市或地區(qū)局域網(wǎng)（LAN）：覆蓋范圍較小，傳輸速率較快計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念和作用OSI參考模型：七個(gè)層次，各層的功能和主要協(xié)議TCP/IP參考模型：四個(gè)層次，各層的功能和主要協(xié)議比較OSI參考模型和TCP/IP參考模型的異同點(diǎn)PARTTHREE物理層物理層定義物理層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的最底層物理層協(xié)議包括物理層接口、傳輸媒體、機(jī)械特性等規(guī)定物理層協(xié)議定義了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的物理連接規(guī)范物理層的主要任務(wù)是建立物理連接，傳輸比特流數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)：數(shù)據(jù)傳輸速率、誤碼率、信噪比等。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)是指由多個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備組成的，通過(guò)傳輸系統(tǒng)相互交換數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信功能的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)通信的基本概念：數(shù)據(jù)通信是指在計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與其他設(shè)備之間傳輸信息的過(guò)程。數(shù)據(jù)傳輸方式：數(shù)據(jù)傳輸方式包括串行傳輸和并行傳輸兩種方式。傳輸媒體添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題同軸電纜：用于連接電視信號(hào)雙絞線：用于連接近距離的計(jì)算機(jī)光纖：用于連接遠(yuǎn)距離的計(jì)算機(jī)無(wú)線傳輸：用于無(wú)線局域網(wǎng)和移動(dòng)設(shè)備物理層接口和協(xié)議物理層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：為了實(shí)現(xiàn)不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備之間的互操作性，需要制定物理層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，如EIA/TIA-232、EIA/TIA-499等。物理層協(xié)議實(shí)現(xiàn)方式：可以采用不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)物理層協(xié)議，如采用專(zhuān)用的硬件實(shí)現(xiàn)或采用通用的處理器和軟件實(shí)現(xiàn)等。物理層接口：規(guī)定了傳輸介質(zhì)、傳輸設(shè)備和物理層協(xié)議的一些特性，如機(jī)械特性、電氣特性和功能特性等。物理層協(xié)議：規(guī)定了如何在物理媒體上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括比特流傳輸規(guī)則、連接建立和釋放規(guī)則等。PARTFOUR數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層定義數(shù)據(jù)鏈路層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的一層，位于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是建立數(shù)據(jù)鏈路，為上層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分割成一個(gè)個(gè)的數(shù)據(jù)幀，并在發(fā)送端進(jìn)行幀的組裝，在接收端進(jìn)行幀的拆裝數(shù)據(jù)鏈路層還負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的各種控制信號(hào)，保證數(shù)據(jù)幀能夠在物理層上正確傳輸差錯(cuò)控制數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)差錯(cuò)控制，通過(guò)使用檢錯(cuò)碼和重發(fā)機(jī)制來(lái)檢測(cè)和糾正數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤。常見(jiàn)的差錯(cuò)控制協(xié)議包括停止等待協(xié)議、連續(xù)ARQ協(xié)議和選擇重發(fā)協(xié)議等。數(shù)據(jù)鏈路層的差錯(cuò)控制機(jī)制提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，確保了數(shù)據(jù)的正確性和完整性。差錯(cuò)控制是數(shù)據(jù)鏈路層的重要功能之一，對(duì)于保證通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性具有重要意義。流量控制接收方根據(jù)接收緩沖區(qū)的大小和網(wǎng)絡(luò)狀況，動(dòng)態(tài)調(diào)整接收窗口的大小，控制接收數(shù)據(jù)的速率。數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)流量控制，通過(guò)協(xié)議機(jī)制控制發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)的速率，避免網(wǎng)絡(luò)擁堵和數(shù)據(jù)丟失。流量控制主要通過(guò)滑動(dòng)窗口協(xié)議實(shí)現(xiàn)，發(fā)送方維護(hù)一個(gè)窗口，窗口大小表示未確認(rèn)的數(shù)據(jù)量。流量控制是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中重要的協(xié)議機(jī)制之一，對(duì)于保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性具有重要意義。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議協(xié)議：數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議規(guī)定了如何在通信鏈路上封裝和傳輸數(shù)據(jù)幀：數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議將數(shù)據(jù)劃分為幀，每個(gè)幀包含幀頭和幀尾錯(cuò)誤檢測(cè)：數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議提供了錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制，以確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性流量控制：數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議還負(fù)責(zé)流量控制，以防止接收方來(lái)不及處理數(shù)據(jù)而造成數(shù)據(jù)丟失PARTFIVE網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層定義網(wǎng)絡(luò)層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的重要層次之一，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是建立IP地址和MAC地址之間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議等，其中IP協(xié)議是最核心的協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸方式包括直接交付和間接交付，其中直接交付是指數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到目的主機(jī)，間接交付是指數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)路由器或網(wǎng)關(guān)等中間設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)后到達(dá)目的主機(jī)。路由算法路由算法定義：確定數(shù)據(jù)包從源到目的地的最佳路徑的算法路由算法功能：選擇最佳路徑、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包、維護(hù)路由表路由算法性能指標(biāo)：收斂時(shí)間、路由表大小、路由開(kāi)銷(xiāo)路由算法分類(lèi)：靜態(tài)路由算法、動(dòng)態(tài)路由算法IP協(xié)議添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題IP地址：用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備，分為IPv4和IPv6兩種版本IP協(xié)議定義：用于在互聯(lián)網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的一種協(xié)議數(shù)據(jù)包傳輸：IP協(xié)議將數(shù)據(jù)分割成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸路由選擇：IP協(xié)議使用路由表進(jìn)行數(shù)據(jù)包的路由選擇，確保數(shù)據(jù)能夠到達(dá)目的地IP地址和子網(wǎng)掩碼IP地址：用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的唯一主機(jī)子網(wǎng)掩碼：用于區(qū)分IP地址中的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分IP地址分類(lèi)：A、B、C、D、E五類(lèi)子網(wǎng)掩碼作用：確定IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)ARP和RARP協(xié)議ARP協(xié)議：根據(jù)IP地址查找MAC地址RARP協(xié)議：根據(jù)MAC地址查找IP地址ARP和RARP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層中的作用ARP和RARP協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)PARTSIX傳輸層傳輸層定義傳輸層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的重要層次之一，負(fù)責(zé)提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。傳輸層的主要功能是建立傳輸連接、管理數(shù)據(jù)流量控制和錯(cuò)誤控制等。傳輸層協(xié)議主要包括TCP和UDP，其中TCP提供可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，而UDP提供不可靠的、無(wú)連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。傳輸層位于應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層之間，起到了承上啟下的作用，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。TCP協(xié)議TCP協(xié)議的傳輸層端口號(hào)為65535，其中常見(jiàn)的端口號(hào)包括HTTP的80端口、HTTPS的443端口等。TCP協(xié)議的傳輸層協(xié)議號(hào)為6，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)中位于應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層之間。TCP協(xié)議是一種面向連接的協(xié)議，通過(guò)三次握手建立連接，并在傳輸完畢后通過(guò)四次揮手釋放連接。TCP協(xié)議提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，通過(guò)確認(rèn)機(jī)制、重傳機(jī)制、流量控制和擁塞控制機(jī)制保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。UDP協(xié)議定義：用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）是一種無(wú)連接的傳輸層協(xié)議特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、不可靠、無(wú)連接、盡最大努力交付報(bào)文段格式：首部字段（8個(gè)字節(jié)）+數(shù)據(jù)部分首部字段包括：源端口、目的端口、長(zhǎng)度、檢驗(yàn)和端口號(hào)和套接字編程端口號(hào)：用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)程或應(yīng)用程序套接字編程：使用套接字進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的編程接口，實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸PARTSEVEN應(yīng)用層應(yīng)用層定義應(yīng)用層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的最高層應(yīng)用層協(xié)議定義了應(yīng)用程序之間的通信規(guī)則和數(shù)據(jù)交換方式應(yīng)用層協(xié)議的目的是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的協(xié)同工作應(yīng)用層負(fù)責(zé)向用戶提供應(yīng)用程序的功能常見(jiàn)應(yīng)用層協(xié)議HTTP協(xié)議：用于Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間的通信FTP協(xié)議：用于文件傳輸DNS協(xié)議：用于域名解析SMTP協(xié)議：用于電子郵件傳輸POP協(xié)議：用于電子郵件接收網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式客戶-服務(wù)器模式：一種常用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，其中服務(wù)器提供某種服務(wù)，客戶請(qǐng)求該服務(wù)。P2P模式：對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既充當(dāng)服務(wù)器又充當(dāng)客戶端，共同分擔(dān)任務(wù)。瀏覽器-服務(wù)器模式：Web應(yīng)用中常用的模式，瀏覽器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器響應(yīng)并提供網(wǎng)頁(yè)。移動(dòng)代碼模式：使用