计算机 ------- 网络基础
一、网络
网络:可以连接在一起共享数据和资源的一组计算机,旨在实现数据通信,
按照地理覆盖范围分为:局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)
- 局域网(LAN): 局限在很小的地理区域内或单独的建筑物内,用于连接公司办公室、实验室或共产里的个人计算机和工作站
- 城域网(MAN): 覆盖城市或城镇的广大地理区域,在一个城市范围内所建立的计算机网络。如一个大学不同校区的计算机相互连接,位于不同区域的银行机构相互通信
- 广域网(WAN): 在一个更广泛的地理范围内所建立的计算机通信网,其范围可以超越城市和国家以至全球
网络分层:国际标准化组织(International Standard Organization, ISO )于1984年颁布开放系统互联(Open System Interconnection, OSI)参考模型,OSI 是一个开放式体系结构,将网络分为七层,每一层在网络信息中发挥不同的作用
另外一个著名的模型为TCP/IP 模型,表示传输控制协议/ 网络互联协议(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)的简称,早期是四层,后来变为5层
二、IP地址
定义:在网络中使用一种具有层次结构的逻辑地址来标识一台主机,这个地址称为IP地址
作用:用来标识网络中的每一台计算机
标准:主要分为IPv4 和 IPv6 两种标准
IPv4 组成:IPv4 地址有32位,由4个8位二进制组成,每8位之间用圆点隔开,如11000000.10101000.00000001.00000010,由于二进制不便记忆且可读性较差,所以通常把二进制转换为十进制表示,之前的变为192.168.1.2 ,因此,一个IP 地址通常用3个点号分开的三个十进制数表示,称为点分十进制。
IPv6 组成: IPv6 地址有128位,由8个16位的无符号整数组成,每个整数用4个十六进制数表示,这些数使用冒号(:)分开,如CDAD:910A:2222:5498:8475:1111:3900:2021
IP 地址分类: IP地址包含网络地址和主机地址两部分;
- 网络地址决定了可以分配的最大网络数,
- 主机地址决定了一个网络中可以存在的计算机的最大数量。
IP地址的网络地址由互联网数字分配机构(The Internet Assigned Numbers Authority,IANA)统一分配,以保证IP地址的唯一性,IANA 将IP地址分为A、B、C、D、E 五类,并规定了每个类别的网络地址和主机地址的长度
- A类地址:第一组数字为网络地址,其余三组为主机地址,A类地址的第一个十进制数的有效取值范围为 1~126
- B类地址:前两组数字为网络地址,其余两组为主机地址,B类地址的第一个十进制数的有效取值范围为 128~191
- C类地址:前三组数字为网络地址,其余一组为主机地址,C类地址的第一个十进制数的有效取值范围为 192~223
- D类地址:不分网络地址和主机地址,用于组播通信,不能再互联网上作为节点地址使用。D类地址的第一个十进制数的有效取值范围为 224~239
- E类地址:不分网络地址和主机地址,用于科学研究,不能再互联网上作为节点地址使用。E类地址的第一个十进制数的有效取值范围为 240~254
除此之外的特殊地址:
- 0.0.0.0 表示本机
- 127.0.0.1 表示本机回环地址,通常在本机上ping 此地址来检查TCP/IP 协议安装是否正确
- 255.255.255.255 表示当前子网,一般用于向当前子网广播信息
也可以ping 环回地址,检测IP是否正确
ping 默认网关的IP地址检验连接是否通畅,ping 某一远程计算机来测试是否可以与远程主机正常通信
1、端口
网络中的一台计算机通常可以使用多个进程同时提供网络服务。因此除了IP地址外每台主机还有若干端口号,
定义:端口是计算机与外界通信的入口和出口,是一个16位的整数,范围是0~ 65535(2的16次方减一)。在一台主机上,任何两个进程不能同时使用同一个端口
作用:用于在收发数据时区分该数据发给哪个进程或者是从那个进程发出的
2、域名与DNS 域名解析
IP地址用来定位一台计算机,但是我们最常使用的却不是IP地址,而是一个有规律的域名如www.baidu.com,那么完成域名与IP地址转换的就是DNS,因此将一个域名映射成IP地址的系统称为 DNS(Domain Name System,域名系统)
DNS 如何解析域名的:当在浏览器输入域名 www.baidu.com 时,主机在向 www.baidu.com 发出请求之前要先知道他的IP地址,此时主机会调用域名解析程序,向设定的DNS 服务器发送信息,请求获得 www.baidu.com 的IP地址,如果本地DNS 服务器没有存储相应信息,它会发送信息到根DNS 服务器获得 .com DNS服务器的IP地址,然后向 .com DNS 服务器发送查询请求获得 baidu.com DNS 服务器的IP地址,最终获得 www.baidu,com 的 IP地址
三、网络服务器
网络服务器通常是指在网络环境下,具有较高计算能力,能够为用户提供特殊服务功能的计算机,常见的几种网络服务器有
1、邮件服务器
邮件服务器是一种用来负责电子邮件的收发管理的设备。邮件服务器构成了电子邮件系统的核心,负责网络中电子邮件的定位和收发管理工作。
它的工作遵循一定的工作协议,通过对这些协议的遵守,世界各地的邮件服务器才能统一工作,共同管理网络中庞大的电子邮件的传送
2、Web 服务器
web 服务器也称www 服务器,主要功能是提供网上信息浏览服务。
web 服务器不仅能够存储信息,还能通过Web 浏览器为用户提供信息的基础上运行脚本和和程序,常用的web 服务器
2.1、Microsoft IIS
Microsoft 的web 服务器产品为Internet information Server (IIS) ,IIS 允许在公共internet 或 Internet 上发布信息的Web 服务器。IIS 是目前最流行的Web 服务产品之一,IIS 提供了一个图形界面的管理工具,称为internet服务管理器,用于监视配置和控制internet 服务,微软全家桶,c# web 开发部署必备
2.2、Apache 服务器
Apache 服务器是世界上使用最多的web服务器,因为它开发源代码,有专门团队维护,支持跨平台应用
2.3、Tomcat 服务器
Tomcat 是一个开放源代码、运行Servlet 和JSP Web 应用软件的基于java 的 web 应用服务器。Tomcat Server 是根据Servlet 和JSP 规范执行的,因此可以说Tomcat Server 也遵循了Apache-Jakarta 规范比绝大多数商业应用软件好用,Tomcat 是基于Apache 许可证下开发的自由软件,目前许多Web 服务器都采用Tomcat
此外还有 原IBM 的 WebSphere、 BEA的WebLogic 等
四、网络通讯协议
网络通讯协议是为了在网络中不同的计算机之间进行通信而建立的规则、标准或约定的集合。
规定了网络通信时,数据必须采用的格式以及这些格式的意义。就好像两人通话规定是说汉语或英语一样
常用的网络协议有:
1、TCP/IP 协议族
TCP/IP 是Transmission Control Protocol/Internet Protocol 简称,用于计算机网络通信的协议集,即协议族。
该协议是Internet 最基本的协议,他不依赖于任何特定的计算机硬件或操作系统,提供开放的协议标准。
目前绝大多数的网络操作系统都提供了对TCP/IP 协议族的支持,它已经成为了Internet 的标准协议
TCP/IP 协议族包括 IP协议、TCP协议、UDP 协议和ARP 等诸多协议,其核心是IP协议和TCP 协议,因此有时也将TCP/IP 协议族简称为TCP/IP 协议
2、TCP 协议
TCP 是 Transmission Control Protocol 的简称,称为传输控制协议
特点:是一个面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议
TCP要求通信双方必须建立连接后才能通信,通信双方可以同时进行数据传输,是全双工的,保证了数据的正确传送
3、UDP 协议
UDP 是User Datagram Protocol 的简称,称为用户数据报协议。
特点:是一个无连接协议,在传输数据之前,客户端和服务器并不建立和维护连接。
作用:把网络通信的数据压缩为数据报的形式