计算机网络=通信技术+计算机技术。
通信子网,资源子网,通信协议
网络分类：
一.按拓扑结构划分
计算机为点，通信线路为线，成为拓扑结构
常见的结构：总线型 星型 环形
1.总线型：
一根总线，所有节点全部连在总线上
优点：投资比较少,简单，易于扩充
缺点：故障率高，诊断困难，
2.星型：
集线器为中心，其他节点连在中心
优点：结构简单，易于添加和减少，考验中心节点的处理能力
缺点：电缆长，对中心节点依赖性强
3.环形：
总线为圈，其他节点连在总线上
优点：可靠性增加，传输介质可混合
缺点：出了故障直接瘫痪，故障诊断困难;网络重新配置比较困难
二.按网络覆盖范围分类
1.局域网：
一般在几十米到几公里范围内。（分类：以太网，令牌环网，FDDI等）局域网>以太网
2.广域网：
（几公里-十几公里）
3.城域网：
（10-100公里）
三.按服务方式分类
1.对等网
优点：节省开支，
缺点：只适用于小规模，不便于管理，安全问题突出
2.客户机/服务器网络
优点：统一管理，安全好
缺点：建设投入比较大
四.按传输介质分
有线网、无线网
网络原理
一.计算基础
二进制,十进制,十六进制(之间的相互转化原理)
二进制转十进制:2^n+2^n+1...
十进制转二进制:除二取余数,倒着读
二.网络协议
计算机之间通信的标准,或者叫规则,准则.
三.网络带宽与吞吐量
模拟信号:HZ
数字信号:bps
带宽:理论情况下的传输速率
吞吐量:实际情况下的传输速率
四.信号和数据
信号:带有数据信息的电频,光,模拟信号
模拟信号:波动性,持续性,不易衰减,抗干扰差,衰减后需放大同时放大噪声(放大器)
数字信号:离散型,跃变性,容易衰减,抗干扰能力强,放大后抑制噪声(中继器)
基带和基带传输
基带:一种数字传输方式
基带传输:使用直流脉冲方式传输,基带系统一次只能传输一个信号或者一个信道,可以双向传输
宽带和宽带传输
宽带:也是一种传输方式
宽带传输:使用射频模拟脉冲,能同时接入多条信道,只能单向传输,比基带系统传输距离远
五.网络介质
双绞线(100米)
(非屏蔽双绞线,屏蔽双绞线):四对相对独立,两两扭在一起的绝缘铜线组成的通信介质
特点:抗干扰能力强,绕线率越高,抗噪性越好,衰减越明显,价格便宜,使用灵活,有较高的传输速率,易遭物理损害.
双绞线线序:
568A:白绿,绿,白橙,蓝,白蓝,橙,白棕,棕
568B:白橙,橙,白绿,蓝,白蓝,绿,白棕,棕
同种设备相连:交叉线(一头是A,一头是B)
不同种设备相连:直通线(两头都是B)
常见的双绞线:CAT1(两个电线对),适用于语音通话;CAT2:4M;CAT3:10M以内;CAT4:10M以上;CAT5:100M;超五:200M以上
同轴电缆
(粗缆和细缆):铜芯,绝缘层,屏蔽层,外壳组成的传输介质
特点:抗干扰比双绞线强,只支持较低的吞吐量,需要终端电阻器终结信号
粗缆(500米):10base5(10:10M,base:基带传输，5:500米)，比光缆便宜，比细缆贵，比双绞线贵【用收发器接收信号】
细缆（200米）：10base2（10:10M，base：基带传输，2:200米），比粗缆便宜，比双绞线贵【用BNC T型连接器接出信号】
光缆
光导纤维：极细的玻璃纤维或者石英纤维的传输介质，用激光二极管或者发光二极管在通电后产生光信号。
（单模光纤，多模光纤）单模光纤：【只传递一条光信号】更细的芯，不易发散，只用激光作为光源，适合长距离传输
多模光纤：【可以同时传递多条光信号】比单模光纤粗（10倍左右），允许更大的光发散或信号衰减，使用LED作为光源，适合长距离传输，但是比单模短。
吞吐量：10G以上，速率快，成本高，
特性：连接器：SC,ST,FC,LS;抗噪性强
无线网
电磁波为传输介质
设备:无线交换机,无线路由器,无线网卡,无线接入点
网络设备
中继器
作用:发大信号,工作于物理层
集线器
工作于：物理层（第一层）
作用:集线功能,信号再生
缺点:集线器是一个冲突域,工作越多,冲突越多,使用的是:CMSA/CD(载波监听,多点接入,碰撞检测).
网桥
作用:一种存储转发设备,链接类型相似的网络
能够根据需要,转发或者不转发以太帧
网桥不改变以太帧的源和目的地址
交换机
工作于：数据链路层（第二层）
作用：使用硬件桥连帧（利用MAC地址来转发帧），有多路径底板和某种交换结构，用于交换多个网段的帧，是一个快速网桥
特点：每个接口是一个冲突域，减少冲突，不能隔离广播，连接两端必须是使用相同的访问方法
三层交换机和路由器的区别：三层交换机，数据交换能力强，路由能力差，接口多，用于数据交换量大的内网
路由器：数据交换能力差，路由能力强，接口少，用于连接内网和外网（不同网络之间的通信）
路由器
工作于：网络层（第三层）
作用：连接不同网络，实现通信。
特点：支持多个链路的复杂网络，决定数据包在网络中如何传递；能隔离广播域，连接两端必须使用相同的通信协议
工作原理：收到数据包，查看数据包的IP地址，对比自己的路由表，按路由表选择网路路径，并转发，没有就丢弃。
网关
用于连接不同通信协议的软件，一般是硬件上面安装软件实现。
作用：实现协议转换
防火墙
作用：隔离两个或者多个网络，限制网络之间的互访，保护内网的用户和数据
入侵检测（IDS）
作用：网络安全设备，对网络、系统运行状态进行监听以及及时发现攻击企图，与防火墙进行联动。只能检测不能防御
入侵防御系统（IPS）
作用：突破传统的IDS只能检测不能防御的局限性，提供了完整的入侵防御解决方案
OSI参考模型
什么是OSI参考模型
分别是：应用层，表示层，会话层，运输层，网络层，数据链路层，物理层
传输的数据单元：物理层：比特；数据链路层：帧；网络层：数据包（IP数据包）；传输层：数据段
各层作用：物理层：比特流与电信号的转换
数据链路层：数据帧和比特流之间的转化
网络层：进行路由工作
传输层：数据完整性检测
会话层：连接的建立，断开，保持工作
表示层：接收不同形态的表示信息
应用层：针对每个应用的协议
OSI的作用：让厂家生产的产品标准化，便于通信
传输层：添加TCP/UDP头（报文）
网络层：添加IP包头（数据包）
数据链路层：添加MAC子层和FCS（帧校验序列）包尾
以太网技术（局域网>以太网）
标准（10M），快速（100M)，高速(1000M)，10G
定义：以太网是典型的局域网技术
作用：解决共享网段上多台计算机之间的数据传输时的冲突问题，使用的技术：CSMA/CD
以太网的帧格式：48位，24位厂商代码，24序列码，一般使用16机制计数（MAC地址）
CSMA/CD：发送时载波监听，判断是否空闲，多点发送时进行碰撞检测，如果碰撞，等待随机时间，重新发送
以太网的自动协商机制：通信双方根据双方情况，自动协商双工模式和速率等参数。
双工模式：全双工，半双工
以太网的标准：IEEE 802.3
以太网交换技术：节点数量越多，冲突越多，广播越多，适当添加交换机抑制冲突域，路由器抑制广播域
网桥/交换机：会将一个冲突域划分为两个冲突域
交换机转发模式：直通式：收到直接转发，不存储
存储转发：收到，先存存储，等到整个帧收完了再转发
抑制广播：使用三层设备
各层协议：
应用层：HTTP,FTP,TFTP,SMTP,SNMP,DNS
传输层：TCP,UDP
网络层：ICMP,IGMP,IP,ARP,RARP
数据链路层和物理层：由底层网络定义的协议
TCP五层模型和OSI七层模型的特点：
相同：都是以协议栈的概念为基础，协议栈中的协议彼此相互独立，下层为上层提供服务
不同点：OSI适用于各中协议栈，TCP/IP只使用于自己，层次数量不同
分层的作用：将细化网络通信，便于部件设计和故障排除；便于各种类型网络软硬件通信；防止某一层改变影响其他层
服务类型：
面向连接服务：先建立连接，在传输数据；数据传输过程中不携带目的地址；保证数据传输的可靠性，传输完后断开连接（TCP）
无连接服务：不建立连接，直接发送数据，每个报文都有目的地址，速度快，不保证传输的可靠性（UDP）
TCP/IP协议组
TCP ：面向连接的协议，提供可靠的数据传输
UDP：采用面向无连接的通信，速度快，不可靠
IP协议 ：负责寻找目标计算机的地址并路由数据包
ICMP ：负责诊断和报告数据传输错误，如Ping
ARP ：地址解析协议，根据目标计算机的IP地址解析出目标计算机的MAC地址，并保存在缓存中。
RARP：逆地址解析协议。
HTTP：超本文传输协议，用于传输html格式的文件
HTTPS：使用SSL加密技术传输文件
FTP：文件传输协议
SMTP：简单邮件传输协议
NNTP：网络新闻传输协议
HTML：超文本标记语言
DHTML：动态HTML，可创建交互页面
TCP包头
源端口号16位：标示主机发起传输的应用程序
目的端口号16位：标示主机上传输要求达到的应用程序
序列号32位：用来标示从TCP源端口向TCP目标发送的数据字节流，表示这个报文里的第一个数据字节
确认号32位：ACK确认标志位为1时使用，表示目标端口所期望收到源端口的下一个数据字节
头部长度、数据偏移4位：表示TCP头部占多少字节，最少20，最多60
预留6位
标志位（U,A,P,R,S,F）各占1位：
URG：紧急指针
ACK：确认指针
PSH：直接交付指针
RST：重连指针
SYN：连接指针
FIN：释放指针
窗口大小16位：表示本机期望一次接收的字节数，进行流量控制
校验和16位：对整个TCP报文进行的校验和计算，验证数据的完整性
紧急指针字段16位：一个偏移量，和序列号中的值相加，表示紧急数据最后一个字节的序号
选项和填充字段32位：用于窗口控制，时间戳等
TCP工作原理
三次握手：
四次挥手：
IP地址
IP地址：互联网上每一台主机的唯一标示符
严格的说：IP地址不是针对主机的，而是针对设备接口的
3类IP地址：A：1.-126.
B：128.-191.
C：192.-223.
全0：网络回路；全1：广播
私网地址：A：10.0.0.0-10.255.255.255
B：172.16.0.0-172.31.255.255
C：192.168.0.0-192.168.0.0
计算子网掩码
xxx.xxx.xxx.xxx /26
表示前面26位都是网络地址，子网掩码：前26位都是1
几个重要的分层作用
网络层
作用：有效的解决一种网络互联的问题：屏蔽异种网络，全网统一标示；
设计思想：高效，简洁，提供不可靠链接（尽力传输），信任物理信道的传输质量，由传输层进行纠错，点对点通信；
核心问题：最有路径选择
传输层
作用：使源主机和目标主机对等实体之间会话，提供端到端的连接。
典型协议：TCP，误差控制，流量控制
UDP，无连接服务
域名：
域名和IP是一对多的关系：一个IP有多个域名