computer science

computer network

计算机网络指通过通信设施,将地理上分散的具有自治功能的多个计算机系统互连起来进行信息交换,实现资源共享、互操作和协同工作的计算机系统。

  1. 网络的功能

    资源共享和信息通信。

  2. 按地域范围分类

    局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)。

  3. 按结构划分

    总线型、星型、环型、树型、网状型。

  4. 网络的传输介质

    双绞线、光纤(我家用的)、无线介质(卫星通信)

网络体系结构

网络体系结构是指分层及其协议的集合。

分层:网络系统按层的方式组织,层按功能划分,下层为上层提供服务,各层之间通过接口传递信息和数据。

协议:网络间的通信按一定的规则和约定进行。网络协议是为了实现不同计算机之间、不同操作系统之间的通信。

OSI 参考模型

  1. 物理层

    将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号,相当于邮局中的搬运工人。

  2. 数据链路层

    决定访问网络介质的方式。在此层将数据分帧,并处理流控制。本层制定拓扑并提供硬件寻址,相当于邮局中的装拆箱工人。

  3. 网络层

    使用权数据路由经过大型网络,相当于邮局中的排序工人。

  4. 传输层

    提供终端到终端的可靠连接,相当于公司中跑邮局的送信职员。

  5. 会话层

    运行用户使用简单易记的名称建立连接,相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书。

  6. 表示层

    协商数据交换格式,相当于公司中的简报老板、替老板写信的助理。

  7. 应用层。

    用户的应用程序和网络直接的接口,相当于老板。

TCP / IP 协议族

基于TCP 和 IP 连接有很多的协议。

  1. 应用层

    相当于 OSI 的应用层、表示层和会话层。该层协议有 Telnet(远程)、FTP(文件传输)、SMTP(邮件传输)、DNS(域名解析)、HTTP(超文本传输)等应用协议。

  2. 传输层

    相当于 OSI 的传输层。该层协议有 TCP(安全传输)、UDP(不检查快速传输)。

  3. 网络层

    相当于 OSI 的网络层。该层协议有 IP(不可靠传输)、ARP(根据IP获取物理地址)、RARP(将局域网中的某个主机的物理地址传唤为 IP 地址)、ICMP(面向无连接,传递控制信息)。

  4. 网络接口层

    对应 OSI 的数据链路层和物理层。包括各种通信网络接口。

物联网及其应用

  1. IP 地址

    IPV4 地址由4个字节组成,常用点分十进制数描述。例如210.39.0.35。IP协议规定了五类网络地址,分别是ABCDE类。IPV4 可以表示 42 亿个地址,现在开始不够用了,因此有了 IPV6 地址。可表示 38 个数量级的地址。据说沙子都可以由编号。

  2. 子网掩码

    子网编址:将主机划分为子网地址和主机地址。

    子网掩码:屏蔽IP地址中的网络号,包括子网地址,以指示IP地址的网络地址(含子网地址)和主机地址。

  3. MAC 地址

    IP地址是网络层的协议地址(逻辑地址)。

    MAC地址是数据链路层网卡地址(物理地址),长度为 48 位(6 个字节),数据帧包含MAC源地址和目的地址。

    ARP地址解析协议:负责将 IP 地址映射到 MAC 地址上来完成(翻译协议)

    DOS 命令:ipconfig/all

  4. 域名

    域名与 IP 地址相对应,通常称为网址。域名由一组标号组成,标号之间用 . 分隔,标号从左到右对应层次从低到高,最右边的标号是顶层域名。

    例如 www.szu.edu.cn ,szu 是区域名,edu 是机构名,cn 是国家名。

    域名服务器 DNS(Domain Name Server) 实现域名与实际IP地址的翻译。

  5. 万维网

    web 服务器用来传输多媒体信息,文字、声音、图象、动画并存,形成了Internet的图形用户界面。

    web 浏览器是用户查看 web 服务器资源的工具软件,推荐使用谷歌浏览器。

  6. URL

    用来描述网页的地址,它在 internet 上统一寻址。格式为:

    <访问协议>://<服务器名>[:端口号]/[路径]/[文件名]
    
  7. 超文本传输协议– HTTP

    HTTP 是建立在 TCP/IP 之上的应用层协议,通过请求/回答方式进行通信。

  8. 超文本标记语言– HTML

    HTML 是用来描述 Web 页的文档结构和书写文本,Web 浏览器可以解释 HTML 语言描述的文件,并将其显示在浏览器窗口中。

  9. 电子邮件

    E-mail 系统可以让internet用户进行通信。格式如下:

    用户名@主机域名
    

    用户名:在邮箱服务器上分配磁盘空间。

    主机域名:用户使用的邮件服务器域名。

    邮箱服务器分两类:接受邮件服务器和发送邮件服务器。

    接受邮件服务器使用 POP3 协议,暂存用户接收的邮件,并提供下载服务;

    发送邮件服务器​使用SMTP协议,将发送邮件中的主机域名转换成 IP 地址,并将邮件发往该地址。

  10. 文件传输

    FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议,快速地传输(上传和下载)各种类型的文件。

    FTP服务器:允许用户存、取的文件,匿名服务器上常提供一些免费软件。

    可以使用 FTP 搜索引擎、web浏览器或 FTP 工 具(CuteFTP)访问 FTP 服务器。

  11. 远程登陆

    远程登录是将本地计算机通过 Internet 连接到一台远程主机上,登录成功后本地计算机完全成为对方主机的一个远程仿真终端用户。windows 用户可以通过 mstsc 命令进入远程。

  12. 网际信息交互

    BBS、QQ等软件。