簡(jiǎn)介

• 誕生
  • 網(wǎng)絡(luò)的誕生使命：通過各種互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提升全球人類生活品質(zhì)。讓人類的生活更便捷和豐富，從而促進(jìn)全球人類社會(huì)的進(jìn)步担映。并且豐富人類的精神世界和物質(zhì)世界嘱蛋，讓人類最便捷地獲取信息。找到所求媒抠，讓人類的生活更快樂弟断。與很多人的想象相反，Internet并非某一個(gè)完美計(jì)劃的結(jié)果趴生。Internet的創(chuàng)始人也絕不會(huì)想到它能發(fā)展成如今的規(guī)模和影響阀趴！在Internet面世之初，沒有人能想到它會(huì)進(jìn)入千家萬戶苍匆，也沒有人能想到它的商業(yè)用途刘急。
• 什么是網(wǎng)絡(luò)
  • 網(wǎng)絡(luò)是由節(jié)點(diǎn)和連線構(gòu)成，表示諸多對(duì)象及其相互聯(lián)系浸踩。在數(shù)學(xué)上叔汁，網(wǎng)絡(luò)是一種圖，一般認(rèn)為專指加權(quán)圖检碗。網(wǎng)絡(luò)除了數(shù)學(xué)定義外据块，還有具體的物理含義，即網(wǎng)絡(luò)是從某種相同類型的實(shí)際問題中抽象出來的模型折剃。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中另假，網(wǎng)絡(luò)是信息傳輸、接收微驶、共享的虛擬平臺(tái)浪谴，通過它把各個(gè)點(diǎn)、面因苹、體的信息聯(lián)系到一起苟耻，從而實(shí)現(xiàn)這些資源的共享。網(wǎng)絡(luò)是人類發(fā)展史來最重要的發(fā)明扶檐，提高了科技和人類社會(huì)的發(fā)展凶杖。

網(wǎng)絡(luò)分類

• 局域網(wǎng)：局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)成的計(jì)算機(jī)組款筑。一般是方圓幾千米以內(nèi)智蝠。局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享奈梳、打印機(jī)共享杈湾、工作組內(nèi)的日程安排、電子郵件和傳真通信服務(wù)等功能攘须。局域網(wǎng)是封閉型的漆撞，可以由辦公室內(nèi)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，也可以由一個(gè)公司內(nèi)的上千臺(tái)計(jì)算機(jī)組成
• 廣域網(wǎng)：廣域網(wǎng)（WAN，Wide Area Network）也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)（long haul network ）浮驳。通澈费矗跨接很大的物理范圍，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里至会，它能連接多個(gè)城市或國(guó)家离咐，或橫跨幾個(gè)洲并能提供遠(yuǎn)距離通信，形成國(guó)際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)
• 城域網(wǎng)：城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network)是在一個(gè)城市范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)奉件，簡(jiǎn)稱MAN宵蛀。屬寬帶局域網(wǎng)。由于采用具有有源交換元件的局域網(wǎng)技術(shù)瓶蚂，網(wǎng)中傳輸時(shí)延較小糖埋，它的傳輸媒介主要采用光纜，傳輸速率在100兆比特/秒以上
• 個(gè)人網(wǎng)：個(gè)人局域網(wǎng)就是在個(gè)人工作地方把屬于個(gè)人使用的電子設(shè)備（如便攜電腦等）用無線技術(shù)連接起來的網(wǎng)絡(luò)窃这，因此也常稱為無線個(gè)人局域網(wǎng)WPAN瞳别，其范圍大約在10m左右

網(wǎng)絡(luò)常見的物理設(shè)備

路由器

• 路由器（Router）又稱網(wǎng)關(guān)設(shè)備（Gateway）是用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)，所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個(gè)子網(wǎng)杭攻。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)子網(wǎng)時(shí)祟敛，可通過路由器的路由功能來完成。因此兆解，路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇IP路徑的功能馆铁，它能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中，建立靈活的連接锅睛，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng)埠巨，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備

• 交換機(jī)（Switch）意為“開關(guān)”是一種用于電（光）信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備现拒。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路辣垒，最常見的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)。其他常見的還有電話語音交換機(jī)印蔬、光纖交換機(jī)等

RJ45連接器

• RJ45連接器勋桶，也就是我們所說的水晶頭，這里不過多解釋

網(wǎng)絡(luò)接口卡

• 計(jì)算機(jī)與外界局域網(wǎng)的連接是通過主機(jī)箱內(nèi)插入一塊網(wǎng)絡(luò)接口板（或者是在筆記本電腦中插入一塊PCMCIA卡）侥猬。網(wǎng)絡(luò)接口板又稱為通信適配器或網(wǎng)絡(luò)適配器（network adapter）或網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC（Network Interface Card）例驹，但是更多的人愿意使用更為簡(jiǎn)單的名稱“網(wǎng)卡“

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序

• Web 瀏覽器（Chrome 、IE 退唠、Firefox 等）
• 即時(shí)消息（QQ 鹃锈、微信、釘釘?shù)龋?/li>
• 電子郵件（Outlook 瞧预、foxmail 等）
• 協(xié)作（視頻會(huì)議屎债、VNC 寨蹋、Netmeeting 、WebEx 等）
• web 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（apache,nginx,IIS） ）
• 文件網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（ftp,nfs,samba） ）
• 數(shù)據(jù)庫服務(wù)（ MySQL,MariaDB, MongoDB)
• 中間件服務(wù)（Tomcat 扔茅，JBoss） ）
• 安全服務(wù)（ Netfilter） ）

物理拓?fù)浞诸?/h2>

• 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線型拓?fù)洹h(huán)形拓?fù)浣彰纭湫瓮負(fù)湔倌取⑿切瓮負(fù)洹⑦壿嬐負(fù)渚ァ⒒旌闲屯負(fù)湟约熬W(wǎng)狀拓?fù)渚寥场Ｆ渲协h(huán)形拓?fù)洹⑿切瓮負(fù)涮戳⒖偩€型拓?fù)涫侨齻€(gè)最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雅倒。在局域網(wǎng)中，使用最多的是星形結(jié)構(gòu)

總線拓?fù)?/strong>

• 總線型拓?fù)涫遣捎脝胃鶄鬏斪鳛楣灿玫膫鬏斀橘|(zhì),將網(wǎng)絡(luò)中所有的計(jì)算機(jī)通過相應(yīng)的硬件接口和電纜直接連接到這根共享的總線上弧可。使用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需解決的是確保端用戶使用媒體發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不能出現(xiàn)沖突

環(huán)形拓?fù)?/strong>

• 入網(wǎng)設(shè)備通過轉(zhuǎn)發(fā)器接入網(wǎng)絡(luò)蔑匣，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)出的數(shù)據(jù)只能被另一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器接收并轉(zhuǎn)發(fā)，所有的轉(zhuǎn)發(fā)器及其物理線路構(gòu)成的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

星型拓?fù)?/strong>

• 在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中棕诵，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的方式連接到一個(gè)中央節(jié)點(diǎn)（又稱中央轉(zhuǎn)接站裁良，一般是集線器或交換機(jī)）上，由該中央節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)傳送信息校套。中央節(jié)點(diǎn)執(zhí)行集中式通信控制策略价脾，因此中央節(jié)點(diǎn)相當(dāng)復(fù)雜，負(fù)擔(dān)比各節(jié)點(diǎn)重得多笛匙。在星型網(wǎng)中任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行通信都必須經(jīng)過中央節(jié)點(diǎn)控制
  擴(kuò)展星型拓?fù)?/strong>

• 如果星型網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到包含與主網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連的其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備侨把，這種拓?fù)渚头Q為擴(kuò)展星型拓?fù)?/p>

• 純擴(kuò)展星型拓?fù)涞膯栴}是：如果中心節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)的大部分組件就會(huì)被斷開

邏輯拓?fù)?/strong>

• 物理拓?fù)渑c邏輯拓?fù)涫歉髯元?dú)立的妹孙。例如：所有類別的以太網(wǎng)在設(shè)備之間通信時(shí)使用的是邏輯總線型拓?fù)淝锉瑹o論線纜的物理布局如何都是如此

雙環(huán)拓?fù)?/strong>

• 信號(hào)沿相反方向傳輸
• 比單環(huán)的復(fù)原能力更強(qiáng)

全網(wǎng)狀拓?fù)?/strong>

• 容錯(cuò)能力強(qiáng)
• 實(shí)施成本高

部分網(wǎng)狀拓?fù)?/strong>

網(wǎng)絡(luò)模型分層

OSI 模型的七層結(jié)構(gòu)

物理層

• 為啟動(dòng)，維護(hù)以及關(guān)閉物理鏈路定義了電氣規(guī)范.機(jī)械規(guī)范.過程規(guī)范和功能規(guī)范（二進(jìn)制傳輸)

數(shù)據(jù)鏈路層

• 定義如何格式化數(shù)據(jù)以便進(jìn)行傳輸以及如何控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問
• 支持錯(cuò)誤檢測(cè)

網(wǎng)絡(luò)層

• 路由數(shù)據(jù)包
• 選擇傳遞數(shù)據(jù)的最佳路徑
• 支持路徑尋址和路徑選擇

傳輸層

• 確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/li>
• 建立涕蜂，維護(hù)和終止虛擬電路

會(huì)話層

• 建立华匾，管理和終止在應(yīng)用程序之間的會(huì)話（主機(jī)間通信）

表示層

• 確保接收系統(tǒng)可以讀出該數(shù)據(jù)
• 格式化數(shù)據(jù)
• 協(xié)商用于應(yīng)用層的數(shù)據(jù)傳輸語法
• 提供加密

應(yīng)用層

• 為應(yīng)用程序進(jìn)程（例如，電子郵件机隙，文件傳輸和終端仿真）提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
• 提供用戶身份認(rèn)證

數(shù)據(jù)封裝和數(shù)據(jù)解封

• 數(shù)據(jù)封裝（Data Encapsulation）蜘拉，籠統(tǒng)地講，就是把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)映射到某個(gè)封裝協(xié)議的凈荷中有鹿，然后填充對(duì)應(yīng)協(xié)議的包頭旭旭，形成封裝協(xié)議的數(shù)據(jù)包，并完成速率適配

• 用戶信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)葱跋，以便在網(wǎng)絡(luò)上傳輸

• 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)段持寄，并在發(fā)送方和接收方主機(jī)之間建立一條可靠的連接

• .數(shù)據(jù)段轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包或數(shù)據(jù)報(bào)源梭，并在報(bào)頭中放上邏輯地址，這樣每一個(gè)數(shù)據(jù)包都可以通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸

• .數(shù)據(jù)包或數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)換為幀稍味，以便在本地網(wǎng)絡(luò)中傳輸废麻。在本地網(wǎng)段上，使用硬件地址唯一標(biāo)識(shí)每一臺(tái)主機(jī)模庐。

• .幀轉(zhuǎn)換為比特流烛愧，并采用數(shù)字編碼和時(shí)鐘方案

• 以目前常見的OSI模型為例，它共分為七層掂碱，從下到上依次為：物理層怜姿、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層疼燥、傳輸層沧卢、會(huì)話層、表示層醉者、應(yīng)用層但狭，每層都對(duì)應(yīng)不同的功能。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)功能撬即，都會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)按本層協(xié)議進(jìn)行協(xié)議頭和協(xié)議尾的數(shù)據(jù)封裝熟空，然后將封裝好的數(shù)據(jù)傳送給下層，各層的數(shù)據(jù)封裝過程

• 其中在傳輸層用TCP頭已標(biāo)示了與一個(gè)特定應(yīng)用的連接搞莺，并將數(shù)據(jù)封裝成了數(shù)據(jù)段息罗；網(wǎng)絡(luò)層則用IP頭標(biāo)示了已連接的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址，并可基于此信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路徑選擇才沧，此時(shí)將數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)包迈喉；到了數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)已封裝成了數(shù)據(jù)幀温圆，并用MAC頭給出了設(shè)備的物理地址挨摸，當(dāng)然還有數(shù)據(jù)校驗(yàn)等功能字段等；到了物理層岁歉，則已封裝成為比特流得运，就成為純粹的物理連接了

• 計(jì)算機(jī)在接收到數(shù)據(jù)幀后，需要去掉為了傳輸而添加的附加信息锅移，這稱為解封裝

對(duì)等通信

• 什么是對(duì)等通信
• 對(duì)等通信可以理解為如：
• 發(fā)送方給接收方發(fā)送了數(shù)據(jù)熔掺，發(fā)送方接收到了他的網(wǎng)絡(luò)七層會(huì)解包，物理層會(huì)解包物理層數(shù)據(jù)鏈路層會(huì)解包數(shù)據(jù)鏈路層一直解包下去

PDU

• PDU: Protocol Data Unit, 協(xié)議數(shù)據(jù)單元是指對(duì)等層次之間,傳遞的數(shù)據(jù)單位
• 物理層的 PDU位 是數(shù)據(jù)位 bit
• 數(shù)據(jù)鏈路層的 PDU幀 是數(shù)據(jù)幀 frame
• 網(wǎng)絡(luò)層的PDU包 是數(shù)據(jù)包 packet
• 傳輸層的 PDU段 是數(shù)據(jù)段 segment
• 其他更高層次的PDU息 是消息 message

三種通信模式

單播

• 單播是客戶端與服務(wù)器之間的點(diǎn)到點(diǎn)連接非剃≈寐撸“點(diǎn)到點(diǎn)”指每個(gè)客戶端都從服務(wù)器接收遠(yuǎn)程流。僅當(dāng)客戶端發(fā)出請(qǐng)求時(shí)备绽，才發(fā)送單播流券坞。
• 單播（Unicast）是在一個(gè)單個(gè)的發(fā)送者和一個(gè)接受者之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的通信鬓催。可以應(yīng)用于通信恨锚、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域宇驾，還可以利用多播單播混合算法解決實(shí)際問題

廣播

• 網(wǎng)絡(luò)廣播應(yīng)該說是一種網(wǎng)絡(luò)流媒體，它通過在Internet站點(diǎn)上建立廣播服務(wù)器猴伶，運(yùn)行特定軟件再把節(jié)目傳播出去飞苇，我們通過在自己的計(jì)算機(jī)上安裝和運(yùn)行廣播接收軟件連接這些站點(diǎn)，然后就可方便地收聽廣播節(jié)目蜗顽，還可閱讀廣播信息

組播

• 組播（Multicast）傳輸：在發(fā)送者和每一接收者之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接。如果一臺(tái)發(fā)送者同時(shí)給多個(gè)的接收者傳輸相同的數(shù)據(jù)雨让，也只需復(fù)制一份的相同數(shù)據(jù)包雇盖。它提高了數(shù)據(jù)傳送效率。減少了骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的可能性