知识点分布
路由交换技术基础
计算机网络基本概念
计算机网络基本概念:
很多电脑和设备通过电线或无线信号连在一起,可以互相“说话”和“分享东西”
网络的主要形式和发展历程:
诞生阶段-最早的计算机网络是以单个计算机为中心的联机系统-终端没有计算能力,只有输入输出设备
形成阶段-多个主机通过线路互联,提供数据和服务共享-互联网的前身
互联互通阶段-国际标准化组织提出了开放系统互连参考模型(OSI/RM)推动了不同网络之间的互联,形成互联网
高速网络技术阶段-因特网迅速普及,成为全球最大的计算机网络
网络的分类及 常见概念(包括拓扑类型、交换方式、性能指标等)按地理位置分类-局域网LAN-连接个人电脑、打印机等设备(像校园网)-城域网MAN-覆盖一个城市的网络,连接多个局域网-广域网WAN-互联网就是最大的广域网,可以跨域一个广的范围按拓扑类型分类-星型拓扑-所有设备连接到中心节点,中心节点故障会影响整个网络。-环形拓扑-所以设备形成一个闭环,数据沿着单向传输。-总线型-所有设备连接到一条主干线,数据在总线上广播传输。像公交车(主干线),乘客(各设备)在公交车上每个人都能听到车内的广播交换方式-电路交换-像打电话一样,建立专用通道进行数据传输-报文交换-将数据分成一个个报文(几百到几千字节)进行传输,每个报文独立寻址(报文包含目标地址信息)-分组交换-将数据包分成小的数据包进行传输,每个数据包有独立的地址,到达目的地后再重新组装---(数据包是组成报文的基本单位,多个数据可以组成一个报文,因此数据单位它更小)性能指标-速率-数据传输的速度,单位是比特每秒,越大越快-带宽-单位时间内能通过的最大数据量,像水管越粗,能流过的水越多-吞吐量-实际通过网络的数据量。吞吐量越大,一次能通过的数据量就越大-时延-数据从发送到接收的时间差。越小越快-往返时延RTT-数据从发送端到接收端再返回去的时间,RTT越小,通信越及时-利用率-网络资源的使用率
TCP/IP 协议栈和 OSI 参考模型
OSI 参考模型与 TCP/IP 模型的定义和特点
特点 OSI 参考模型(将网络从逻辑上分成了七个部分) TCP/IP 模型(将网络从逻辑上分成了四层) 层次结构 OSI有七层:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 TCP/IP有四层:网络接口层、网际层(互联网层)、传输层、应用层。 服务类型 提供面向连接和无连接两种通信服务机制。 同样提供面向连接和无连接两种通信服务机制。 协议规范 先有模型后有协议规范。 先有协议集然后建立模型。 应用领域 适用于各种网络,但实现复杂。 独立于特定的计算机硬件和操作系统,可移植性好。 分层细节 对服务和协议做了明确区分。 没有充分明确区分服务和协议。 历史背景 由国际标准化组织(ISO)在1984年发布。 由美国国防部在20世纪70年代开发。 使用范围 没有被广泛采用,因为过于复杂。 广泛应用于实际的网络中,成为现代计算机网络的主要参考模型。 OSI 参考模型
具体像你要给朋友远程传达信息:
-应用层(写信)-在网络设备上打开一个应用程序发送微信或邮件
-表示层(装信封)-把信放进信封。“信封”代表经过编码格式转换、加密或压缩等处理后的数据形式
-会话层(贴上邮票)-在信封上贴邮票,表示验证通过这是一次对话或会话的开始。
(只有验证通过才能建立连接并访问共享文件夹)
-传输层(选择交通工具)-你决定是通过tcp(可靠的)或UDP(不保证送达的)发送。
-网络层(导航到邮局即路由器)-数据包在网络中寻找路径
-数据链路层(开车到邮局的过程)-数据在物理媒介上传输-对应交换机
-物理层(递交信件)-数据最终通过物理介质(网卡)发送出去
TCP/IP模型
具体像你要给朋友远程传达信息:
-应用层(写信)-(同上)在网络设备上打开一个应用程序发送微信或邮件
-传输层-选择tcp或UDP
-网络层(导航到邮局)-直接开车去邮局
-网络接口层(递交信件)-把信交给邮局工作人员
局域网的基本原理
-局域网(LAN)是指在一个相对较小的地理范围内,如家庭、办公室或学校等,由多台计算机和其他设备组成的网络系统。这些设备通过通信协议在同一协议下进行通信
知识点 描述 实例应用 局域网定义 在较小地理范围内连接多台计算机和其他设备的网络系统 家庭、办公室、学校网络 拓扑结构 星型、总线型、环型 星型适合扩展,总线型成本低,环型高效 通信协议 以太网、Wi-Fi、TCP/IP 以太网最常用 MAC地址 唯一标识设备的地址 固化在网卡中 CSMA/CD 一种流量控制机制 用于检测数据在传输过程中是否发生碰撞。如果发生碰撞,设备会等待一段时间后重新发送数据 以太网技术发展 从10 Mbps到千兆以太网 提升网络传输速度 以太网接口 双绞线、光纤 双绞线用于普通连接,光纤用于高速连接 以太网设备 集线器、交换机
网络设备
集线器适合简单网络-总线型拓扑,交换机适合复杂网络-星型
网络设备包括网卡、交换机、路由器等
WLAN基本原理 利用无线电波传输数据 Wi-Fi网络 光纤接口 ST、SC、LC等 根据需求选择不同接口类型
广域网基本原理
-广域网(WAN)是一种覆盖范围广泛的计算机网络,用于连接不同地理位置的局域网。广域网能够跨越城市、国家甚至全球,实现远距离的数据传输和资源共享
-主要功能:远程数据通信、资源共享和集中管理。可以让不同地理位置的设备跨地区信息交换
-特点-覆盖范围到全球-较高的宽带要求-可以专线、电路交换、分组交换等多连接方式-复杂的协议支持
广域网技术 功能 特点 连接方式 实例应用 HDLC高级链路控制 同步传输 面向比特 点对点(即专线方式) 企业内部网络 PPP点对点 在点对点连接上传输多协议数据包 支持验证和多种网络层协议 点对点 远程办公访问 帧中继 一种快速分组交换技术
完成统计复用、帧透明传输和错误检测功能
采用虚电路技术 分组交换 企业数据中心互联 ADSL非对称数字用户线 利用现有的电话线提供高速互联网接入 非对称性(上行和下行速度不同) 电路交换 家庭宽带接入 EPON以太网无源光网络 光纤接入 高带宽、低成本 光纤 城市宽带网络 SDH同步数字体系 通过时分复用技术提供端到端专线连接 时分复用 电路交换 长途通信服务 OTN光传送网 基于波分复用技术,实现多业务接入、处理和传送 波分复用 光纤 数据中心互联