计算机网络基础--计算机网络概述
前置知识
网络：由若干个结点和连接这些节点的链路(有线或无线链路)组成
互联网：多个网络通过路由器互连起来，构成了一个覆盖范围更大的网络
因特网（Internet）是世界上最大的互连网络（用户数以亿计，互连的网络数以百万计）
它采用TCP/IP协议族作为通信规则
计算网络
概念
计算机网络是指将一个分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备（路由）和线路（光纤）连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统
组成
组成部分看
计算机网络由硬件、软件和协议三大部分组成
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硬件：主机、交换设备（如路由器）、通信链路（如光纤）和通信处理机（如网卡）等组成
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软件：实现资源共享和信息传递的各种软件（如聊天程序）
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协议：规定网络传输数据时需要遵循的规范（如HTTP协议）
工作方式看
计算机网络（Internet）可分为边缘部分和核心部分
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边缘部分： 由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户可以直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享
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通信方式
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C/S方式
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P2P方式
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核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）
功能组成看
计算机网络由资源子网和通信子网组成
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资源子网：实现资源共享功能的设备和软件的集合，向网络用户提供共享其他计算机上的资源
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通信子网：由各种传输介质、通信设备、网络协议组成，它使网络具有数据传输、交换的能力，实现计算机之间的数据通信
功能
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数据通信
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将分散在不同地理位置的计算机联系起来，进行统一的控制和管理
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资源共享
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资源共享可以是软件共享、数据共享和硬件共享
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分布式处理
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多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分
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提高可靠性
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如集群式部署的Redis，当子节点崩了，还有其它的子节点支撑服务
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负载均衡
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将工作任务均匀分配给每台计算机
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分类
分布范围分类
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广域网（WAN），也称远程网、外网、公网
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通常是几十公里到几千公里的距离，比如跨国通信
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不同城市间的LAN或者MAN网络互连，因为距离远，信息衰减比较严重，所以这种网络一般要租用专线，通过特殊协议进行连接，构成网状结构
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城域网（MAN）
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覆盖范围跨越几个街区甚至整个城市，范围约5~50公里
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用于将一个城市、一个地区的企业、机关或学校的局域网连接起来，实现区域内的资源共享
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局域网（LAN）
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范围几十米到几公里的区域
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常见的办公室、宿舍或网吧中的网络就是局域网
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个人区域网（PAN）
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范围大概十米左右，例如使用有线的USB总线或者无线的蓝牙耳机等
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使用者分类
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公用网，也叫公众网，例如电信公司建造的大型网络
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专用网，指某个部门为满足本单位特殊业务而建造的网络，这种网络不对外人提供服务，例如军队等专用网络
传输技术分类
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广播式网络，所有联网计算机共享一个公共通信信道，当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其他计算机都会收听到这个分组，接受到该分组的计算机将通过检查目的地来决定是否接受该分组
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点对点网络，每条物理线路连接一对计算机，只有计算机地址与信号中的目的地址相匹配的计算机才能接收到
拓扑结构分类
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总线形：用单根传输线把计算机连接起来，数据发送给网络上的所有的计算机，只有计算机地址与信号中的目的地址相匹配的计算机才能接收到
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传输距离有限，通信范围受限制，同时故障诊断和隔离比较困难
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星形：一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射状互联结构
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存在单点故障问题
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环形：所有网络节点通过通信链路连接成一个闭合环，每个节点能够接受从一段链路传来的数据，并把该数据沿环送到另一端链路上
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任一结点或链路发生故障会导致全网故障，且故障检测和定位比较困难
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树形：顶端是根结点，根节点下有分支，每个分支还可再带子分支。根节点接收各网络结点发送的数据，然后再广播发送到全网
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资源共享能力差，同时可靠性低，根节点是系统瓶颈
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网形：各网络节点之间根据需要将通信线路互连，形成网状
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结构复杂、成本高，网络协议复杂
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交换技术分类
在计算机网络中有三种主要的数据交换方式，分别是电路交换、报文交换和分组交换
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电路交换：需要建立一条专用的数据通信路径，这条路径上可能包含许多中间节点。这条通信路径在整个通信过程中将被独占，直到通信结束才会释放资源
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报文交换：以报文作为数据传输单位，携带有源地址和目的地址等信息
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分组交换：将大的数据块分割成小的分组，并添加源地址、目的地址和分组编号等信息
分层结构
分层意义
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发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活
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要告诉网络如何识别目的主机
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发起通信的计算机要查明目的主机是否开机，并且与网络连接正常
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发起通信的计算机要弄清楚，对方计算机中文件管理程序是否已经做好准备工作
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确保差错和意外可以解决
分层结构
