计算机网络概述
现在，我们的生活已经离不开网络，那到底什么是网络呢？下面我将同大家在我的笔记中走进神奇的网络世界。（写的第一篇技术文档，希望大家多多指教，如有错误我马上更正。）
百度百科定义
计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
计算机网络的功能
计算机网络发展简史
第一代计算机网络---远程终端联机阶段；
第二代计算机网络---计算机网络阶段；
第三代计算机网络---计算机网络互联阶段；
第四代计算机网络---国际互联网与信息高速公路阶段；
计算机网络的标准与概念
1.协议是一组控制数据通信的规则。它定义了网络节点间要传送什么，如何通信以及何时进行通信，这正是协议的3个要素：语法（数据的结构和形式）语义（每一部分的含义）同步（数据何时发送以及数据的发送频率）
2.标准我们可以将网络通信协议理解为“方言”，而将标准理解为“普通话”
ISO 国际标准化组织ANSI 美国国家标准化局 ITU-T(国际电信联盟-电信标准部)——CCITT（国际电报电话咨询委员会） IEEE（电气和电子工程师学会）
IEEE 802 局域网标准（定义了网卡如何访问传输介质，以及在这些介质上的传输方法）
1.IEEE802.3
IEEE802.3u标准: 100Mb/s快速以太网标准
IEEE802.3z标准: 光纤介质实现1Gb/s以太网标准
IEEE802.3ab标准: 双绞线实现1Gb/s以太网标准
IEEE802.3ae标准: 实现10Gb/s以太网标准
IEEE802.3ba标准: 实现100Gb/s以太网标准
需求是发展的原动力越是靠近网络的核心，处理流量的速度越成为瓶颈
2．IEEE 802.11 （1997 IEEE802.11标准成为第一个无线局域网标准主要用于解决办公室和校园等局域网用户终端的无线接入数据传输的射频频段为2.4Ghz，速率最高只能达到2Mnb/s）
IEEE802.11a 已不在使用
IEEE802.11b相当普及的一个无线局域网标准载波频率为 2.4GHz,通信速率最高达11Mb/s
IEEE802.11g广泛应用的无线局域网标准载波频率为 2.4GHz,通信速率最高达54Mb/s与 IEEE802.11b兼容
IEEE802.11n 广泛应用的无线局域网标准具有三大优势:
传输速率快（基于MIMO（多端人多输出）最高可达600Mb/s）
覆盖范围广（智能天线技术）
兼容性强（可以同不同软件互通兼容还兼容无线广域网）
常见网络设备
1.交换路由设备
路由器：计算机网络中用于为数据网络中用于数据包寻找合理路径的主要设备。从其本质上看，路由器就是一台连接多个网络，并通过专用软件系统数据正确地在不同的网络间转发的计算机
互联网可以被视为一个路由器连接而成的网络，是一个“连接网络的网络”，只不过各种路由器的性能不同，肩负的“责任”不同
交换机：底层的交换机主要用于连接局域网中的主机，具备学习MAC地址的功能，并利用学习到的地址信息，实现这些主机间的高速数据交换；中高层的交换机用于连接底层的交换机，将各个小网络整合成具有逻辑性层次性的大网络。
2.网络安全设备
防火墙:能够对流经不同网络区域间的流量强制执行访问控制策略
VPN设备（virtual private network 虚拟专用网）:可以理解为一条穿越网络的虚拟专用网络通道可以对关键业务数据进行加密传输
3.无线网络设备
无线网络就是利用无线电波作为信息传输的媒介构成的网络体系无线网卡主要有 MINI-PCI .PC卡和USB三种规格
4.网络设备生产厂商
cisco （思科）华为H3C（华3 美国3com的子公司）
网络拓扑结构
网络拓扑结构是指利用传输媒体互连各种设备的物理布局，也就是用什么方式连接网络中的计算机，网络设备。结构有星型总线环型网型等
1.星型拓扑结构（star topology）
星型拓扑结构的网络有中心节点，且网络的其他节点都与中心节点直接连接。
优点：易于实现组网简单，快捷，灵活方便是星型拓被广泛利用的最直接原因易于网络扩展易于故障排查。
缺点：中心节点压力大星型拓扑结构对于中心节点的可靠性和研发数据能力的要求较高。
2.网型拓扑结构(mesh topology)
网型拓扑结构中的各个节点至少与其他2个节点相连。这种拓扑最大的优点就是可靠性高，网络中的任意2节点间都同时存在一条主链路和一条备份链路，但是这些冗余的线路本身又造成网络建设成本成倍增长。
网型拓扑分为2种类型全网型拓扑和部分网型拓扑
3.扩展名词解释
3.1.拓扑学：一种研究与大小，距离无关的几何图形特性的方法。 网络拓扑结构是由网络节点设备和通信介质通过物理连接所构成的逻辑结构图，是从逻辑上表示网络服务器，工作站的网络配置和互相之间的连接方式和服务关系。
3.2.节点：一个节点其实就是一个网络端口。转节点：支持网络的连接，通过通信线路转接和传递信息（如交换机网关等的接口）。访问节点：信息交换的源点和目标点，通常是用户计算机的网卡接口
3.3.结点:一个结点指一台网络设备链路节点（交换机）路由节点(路由器)
3.4.链路:两个节点间的线路物理链路逻辑（数据）链路
3.5.通路:从发出信息的节点到接受信息的节点间的一连串节点和链路组合。与链路的区别在一条通路中包含多条链路
3.6局域网（Local Area Network；LAN） 通常我们常见的“LAN”就是指局域网，这是我们最常见、应用最广的一种网络。 这种网络的特点就是：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快的速率要算现今的10G以太网了。IEEE的802标准委员会定义了多种主要的LAN网：以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式接口网络（FDDI）、异步传输模式网（ATM）以及最新的无线局域网（WLAN）
3.7广域网（Wide Area Network；WAN） 这种网络也称为远程网，所覆盖的范围比城域网（MAN）更广，它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联，地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远，信息衰减比较严重，所以这种网络一般是要租用专线，通过IMP（接口信息处理）协议和线路连接起来，构成网状结构，解决循径问题。
数制
1.数制（数据进制）是指数据的进位计数规则，又称进制（进位记数制）有数位基数位权三个要素
1.1.基数：在一种数制中所能使用的数码个数称为该数制的基数，也就是对应数制的名称，如二进制的基数为2
1.2.数位：数字符号在一个数中所处的位置
1.3.位权：指在某种进位数制中数位所代表的大小Ni=Ni-1Nk=N-k
1.4.十进制数（decimal number ）：用后缀D表示,生活中常用的数制类型，基数是10，即它有10个数字符号 0——9 。其中最大数码是基数减1，即10-1=9，最小数码是0
1.5.二进制数(binary number)：用后缀B表示,算机运算时才用的数制，基数是2，即他有2个数字符号 0,1
1.6.八进制（octal）：标制为o或q (可以使用2种标志即（4603）o/q/8 在c .c++ 语言中一个数如果指明它才用8进制，必须在它前面加个0 如123表示为8进制 0123
1.7.十六进制（hexadecimal number）：用后缀H表示16进制数码是0——9 A---F 在c.c++语言中16进制数必须以0x开头如0x10
1.8.常见进制对比表
|
二进制数 |
十进制数 |
八进制数 |
十六进制数 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
1 |
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10 |
2 |
2 |
2 |
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11 |
3 |
3 |
3 |
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100 |
4 |
4 |
4 |
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101 |
5 |
5 |
5 |
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110 |
6 |
6 |
6 |
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111 |
7 |
7 |
7 |
|
1000 |
8 |
10 |
8 |
|
1001 |
9 |
11 |
9 |
|
1010 |
10 |
12 |
A |
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1011 |
11 |
13 |
B |
|
1100 |
12 |
14 |
C |
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1101 |
13 |
15 |
D |
|
1110 |
14 |
16 |
E |
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1111 |
15 |
17 |
F |
2.不同数制间的相互转换
2.1.非10进制数转换成10进制数
2.1.1.数位数字符号在一个数所处的位置权值对应数值位的进制幂次方数方法按权相加法（按数位以对应的权值展开相加）
2.1.2.二进制转换为十进制（按权相加法）
公式（整数）bn-1….b1b0 展开：
bn-1x2n-1+bn-2x2n-2…..+b1x21+b0x20如（11010）2 1x24+1x23+0x22+1x21+0x20=16+8+0+2+0=26
公式（小数）0.bn-1…b1b0 展开：
bn-1x2-1+bn-1x2-2…+b1x2-(n-1)+b0x2-n 如（0.1011）2 1x2-1+0x2-2+1x2-3+1x2-4 =0.5+0+0.125+0.0625=（0.6875）2
注: 8进制 16进制转换公式一样只是基数不同这里就不在描述了
2.2.10进制转换成非10进制
方法：整数部分的转换用“除基取余法”（用基数相除，然后反序取余数） 小数部分的转换用“乘基取整法”（用基数相乘，然后正序取整数（有些小数除不进去近似值即可））
2.3.非10进制数之间的相互转换
规律:1位8进制数对应3位2进制数，1位16进制数对应4位2进制数。
3.进制四则算术运算
二进制优点容易实现运算规则简单容易实现逻辑运算
1 加法：逢2进1法则（逢2进1，进1当1，借1当2） 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
2 减法：1-1=0 1-0=1 0-0=0 0-1=-1
3 乘法：0x0=0 0x1=0 1x0=0 1x1=1
4 除法：当被除数大于除数时，商是1 当被除数小于除数时，商是0.
4.进制逻辑运算
2进制运算主要有以下4种：
逻辑运算的结果并不表示数值的大小，而是表示一种逻辑概念，若成立则为“真”，或用1表示若不成立，则为“假”，或用0表示。
与（and）逻辑乘或（or）逻辑加非（not）异或（xor） 逻辑运算顺序：not----and----xor---or
5.二进制数的表示形式
5.1.真值：计算机中的2进制机器数分为“有符号数”（真值，其中1带表负，0带表正）和“无符号数”
5.2.字长：计算机可处理的2进制的码位长度
5.3.原码：原始编码对应2进制本身所代表的形式区分正负原码不能直接参与运算（符号位限制）
5.4.补码：在原码中0有+0和-0俩种表达形式，存在二义性，计算机绝对不能容忍，于是就出现了补码
6.补码的加减运算
