2020—2021—1学期20202405《网络空间安全导论》第六周学习总结
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学习内容：《计算机科学概论》第15、16章
第15、16章 是本书的第七部分——通信层。第一章里提到过，通信层是计算系统操作的基础层。下面我梳理一下我所学到的知识：
第15章 网络
15.1连网
计算机网络是为了通信和共享资源而以各种方式连在一起的一组计算设备。计算机之间的连接通常是靠物理电线或电缆实现的，但是还有些连接使用无线电波或红外信号传导数据，这种连接是无线连接的，网络不是由物理连接定义的，而是由通信能力定义的。我们用节点或主机来引用网络中的所有设备。
节点（主机）：网络中任何可寻址的设备。
计算机网络的一个关键问题是数据传输率，又叫作网络的带宽。
数据传输率（带宽）：数据从网络中的一个地点传输到另一个地点的速率。
计算机网络的另一个关键问题是协议，我们使用明确的协议来说明如何格式化和处理要传输的数据。
计算机网络开创了一个新的计算领域——客户/服务器模型，软件系统分布在整个网络中，在这个网络中，客户向服务器请求信息或操作，服务器则对之做出响应。
文件服务器是网络中为多个用户存储和管理文件的计算机，这样每个用户不必都有自己的文件副本。Web服务器是专用于响应网页请求的计算机。
计算机网络交互的另一种方法是P2P模型，也叫做对等网络这种网络是分散的，每一个节点都可以和其他节点共享资源，一个节点可能是服务器，也可能是客户机。
协议：定义如何在网络上格式化和处理数据的一组规则。
客户/服务器模型：客户发出对服务器的请求，服务器做出响应的分布式方法。
文件服务器：专用于为网络用户存储和管理文件的计算机。
Web服务器：专用于响应网页请求的计算机。
P2P模型：在许多“伙伴”计算机中共享资源和责任的一种分散的方法。
15.1.1网络的类型
计算机网络的分类方式有多种。局域网（LAN）是连接较小地理范围内的少量计算机的网络，管理LAN的各种配置叫做拓扑。环形拓扑把所有节点连接成一个封闭的环，消息在环中沿着一个方向传播。星形拓扑以一个节点为中心，其他节点都连接在中心节点上，所有消息都经过中心节点发送。如果中心节点不工作，那么整个网络的通信就瘫痪了。在总线拓扑中，所有节点都连接在一条通信线上，消息可以双向传播。总线上所有节点将检查总线传输的各个消息，不过如果消息所询的地址不是该节点，它就会忽略这条消息。
广域网是连接两个或多个相距较远的局域网的网络。广域网使得较小的网络之间可以互相通信。LAN中通常会有一个特殊节点作为网关，处理这个LAN和其他网络之间的通信。
网络之间的通信叫做国际互联。城域网有时候指为大城市开发的网络基础设施。
无线网络是指将至少一个节点作为无线接入点，使得设备在没有物理连接的情况下和其他网络资源交互。从传统意义上讲，这个接入点通常是和其他网络节点相连的。
无线网络虽然可以减少运行线缆，极大地降低安装成本，但是也有缺点：容易产生电磁干扰，也必须解决有线连接没有遇到过的存取控制的挑战。
15.1.2Internet连接
网络系统的延迟是指发送请求和接收响应之间的时间。网络的目标是最小化网络的延迟，这决定了网络的最终速度。
Internet骨干网：指的是承载Internet通信的一组高速网络。记住Internet有大量的冗余，所以根本没有真正的中央网络。
Internet服务提供商：是给其它公司或个人提供Internet访问的公司。
调制解调器是调节器和解调器的缩写，电话调制解调器把计算机数据转换为模拟音频信号，以便在电话线中传输，目的地的调制解调器把模拟音频信号转换回计算机数据。一种音频用于表示二进制的0，另一种表示1。
这种方法的数据传输率被限制在模拟语音通信的数据传输率，最多通常每秒64KB。
如果把数据当作是数字信号而不是模拟信号，那么电话线可以提供相当高的传输率。数字用户线路(DSP)就是用常规的铜质电话线给电话公司的核心办公室传输数字数据。
由于数字信号在两点间传输的过程中会减弱，所以如果要使用DSL技术，你家不能离电话公司的核心办公室太远。家庭连接的最流行方式是线缆调制解调器，使用家庭的有线电视网络进行计算机网络通信。
DSL和线缆调制解调器都属于宽带连接。、
宽带：提供的数据传输率大于25Mbps的网络技术。
二者的下载速度和上传速度不同，许多时候下载的速度比上传的速度快。
为了提高在共享线路上传输数据的有效性，消息被分割为大小固定、有编号的包，每个包将独立在网上运输，直到到达目的地，它们将再次被重新组合为原始的消息，这个方法就叫做包交换。用于指导包在网络之间传输的设备叫做路由器，中间的路由器不能规划包的整个传输路线，每个路由器只知道到达它的下一个目的地的最佳步骤。如果通信线跨越的距离很长，那么线路上就会安装中继器，以周期性地加强和传播信号。
15.2开放式系统与协议
计算机网络发展的早期，专有系统都有自己特有的差别，不同类型的网络之间不能通信。因为对互通性的需求越来越明显，我们需要一种使不同销售商出售的计算系统能够通信的方式。开放式系统的基础是网络体系结构的通用模型，最大化了互通性的可能。
国际标准化组织（ISO）建立了开放系统互连参考模型（OSI）来简化网络技术的开发，它定义了一系列网络交互层。
| 序号 | 层次 |
|---|---|
| 7 | 应用层 |
| 6 | 表示层 |
| 5 | 会话层 |
| 4 | 传输层 |
| 3 | 网络层 |
| 2 | 数据链路层 |
| 1 | 物理层 |
15.2.1网络协议
以太网就是一种网络协议，它跨越了OSI参考模型的物理层和数据链路层。网络协议参照OSI参考模型的基本概念也进行了分层，以便OSI参考模型中的每一层都能依靠自己的基础协议，这种分层有时候叫做协议栈。
15.2.3TCP/IP
TCP是传输控制协议的缩写，IP是网际协议的缩写。TCP是在IP的基础之上的。TCP负责把消息分割成包，交给IP软件传递，IP软件处理的是包通过互相连接的网络传递到最终目的地的路由选择，目的地机器上的TCP则负责把包排序，重新组合成消息。TCP软件还要处理所有发生的错误。
UDP是用户数据报协议的缩写，它比TCP快，但是不是那么可靠。另一种TCP/IP工具叫做跟踪路由程序，用于展示包在到达特定目的节点的过程中经过的路线。
15.2.4高层协议
书上列举的高层协议都是构建在TCP之上的，还有些高层协议构建在UDP之上，主要是为了利用它提供的速度。有些高层协议具有特定的端口号。
端口：特定高层协议对应的数字标号。
服务器和路由器利用端口号控制和处理网络通信。
15.2.5MIME类型
与网络协议和标准化相关的概念是文件的MIME类型。它是多用途网际邮件补充的缩写，它定义了给文档附加或加入多媒体或其他特殊格式的数据的标准。应用程序根据文档的MIME类型可以决定如何处理其中的数据。
15.2.6防火墙
防火墙是一台机器，它的软件作为网络的特殊网关，保护它免受不正当的访问。防火墙的主要作用是保护驻留在它“后面”的一组管理较松懈的机器。防火墙会强制执行一个组织的访问控制策略
15.3网络地址
主机名：由点号分隔的单词组构成的名字，唯一标识了Internet的机器；每个主机名对应一个特定的IP地址。
IP地址：由点号分隔的四个数值构成的地址，唯一表示了Internet上的机器。
一种形式的IP地址长为32位，成为IPv4。
15.3.1域名系统
主机名由计算机名加域名构成。
域名：主机名中说明特定的组织或分组的部分。
域名仅限于由特定组织控制的一组特定网络。
域名中的最后一部分叫做顶级域名（声明了组织的类型或所属国家），ICANN代表赋值名称与数字互联网公司，是管理顶级域名的国际权威。
TLD通常用于特定类型的组织，如.com用于商业组织，.edu用于大学和学院。
15.3.2谁控制因特网
网络中立性：ISP应该平等地给每一个用户传送数据，传输速度应该尽可能快。
15.4云计算
云计算是计算系统资源由第三方提供并通过互联网通信来进行管理的范式。云计算的好处是存储这些信息的设备管理基本上由其他人来完成，并且在任何可以找到Internet连接的地方都可以使用，还可以备份数据，还有一些支持同步服务等，好处很多。
15.5区块链
区块链：不会被改变的交易公开考分类账。
第16章 万维网
16.1Web简介
与Internet相比，万维网是个相对较新的概念。
万维网：信息和用于访问信息的网络软件的基础设施。
Web页：包含或引用各种类型的数据的文档。
链接：两个Web页之间的链接。
网站：一级相关的Web页，通常由同一个人或公司设计和控制。
用于响应Web请求的计算机叫做Web服务器。Web地址是统一资源定位符的核心部分，URL唯一标识了存储在世界各处的Web页。
16.1.1搜索引擎
大多数搜索引擎是用用户输入的关键字与作为站点索引的一组关键字进行比较。
16.1.2即时消息
即时消息应用程序可以让你实时地发送短消息。
16.1.3博客
weblog博客！！！博客yyds！我爱博客！“绿水青山就是金山银山”，博客推动了环保绿色的趋势，更符合我们国家的新发展理念！我爱博客！
16.1.4cookie
它增强了Web的实用性，cookie个人化站点的访问不总是行得通，由于种种原因，还没有被广泛接受。
16.1.5Web分析
Web分析指网络使用情况的数据分析和采集。
16.2HTML和CSS
Web页是用超文本标记语言创建的。术语超文本指的是不像一本书那样线性地组织信息，而是嵌入其他信息的链接，根据需求可以从一个地方跳转到另一个地方。现在更精确的术语叫做“超媒体”。
之所以叫标记语言，是因为这种语言的主要元素都采用插入文档的标记形式。
当前HTML标准版本是HTML5。其中标记通常是成对出现的，具有一个起始标记和对应的结束标记。每个HTML文件都包括两部分，即文档的头和文档主体。文档的头包含的是有关文档自身的信息，如文档的标题。文档的主体存放的是要显示的信息。
16.2.1基本的HTML元素
有的标记说明了应该将其中的文本作为单独的段落处理。
有的标记将在页面中插入一条水平线，通常用于把Web页分割成几个部分。
等等。
16.2.2标记的属性
许多标记都具有属性，说明了有关信息的额外细节或如何显示封装的信息。
16.2.3关于CSS的更多内容
16.2.4更多HTML5的元素
16.3交互式网页
Java小程序是为嵌入HTML文档而设计的程序，能够通过Web传递给想运行它的用户。Java小程序是在浏览Web页的浏览器中运行的。
16.3.2Java服务器页
Java服务器页是嵌入了JSP小脚本的Web页。所谓小脚本，就是与常规的HTML内容混在一起的一小段可执行代码。
JSP小脚本具有完整程序设计语言的强大功能，尤其适合协调Web页和底层数据库之间的交互。小脚本和常规的HTML代码将正确地格式化数据，然后将这个页面发送到你的计算机上供你浏览。
16.4XML
HTML是固定的，HTML有预定义的一套标记，每个标记具有自己的语义。HTML标记不能描述文档的真正内容。可扩展标记语言（XML）允许文档的创建者定义自己的标记集合，从而描述文档的内容。XML是一种元语言。
元语言：用于定义其他语言的语言。
与HTML一样，XML文档也是由标记数据构成的。XML文档结构的规约叫做文档类型定义。定义XML文档到其他输出格式之间转换的语言叫做可扩展样式表语言。
16.5社交网络演化
社交网络是一种在线服务网站，允许具有共同兴趣的人进行交互。在线社交网络通常将用户分为两大类：内部用户与外部用户。
总结与反思
15、16章有些内容比以前的更加抽象，比如16章后来的一些专业术语，不结合实际很难弄懂，在这里我出现了很大问题。希望以后有机会能在实践中学懂知识。
思维导图
