网络基本知识

1．网络基本概念：

局域网和广域网的概念特点

LAN定义：通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、Modem或其他设备的集合。

LAN特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。

WAN定义：在大范围区域内提供数据通信服务，主要用于互连局域网。

广域网的交换模式分以下两种：

电路交换：基于电话网的电路交换

优点：时延小、透明传输；

缺点：带宽固定，网络资源利用率低。

分组交换：以分组为单位存储转发

优点：多路复用，网络资源利用率高；

缺点：实时性差。

网络定义，网络协议，网络拓扑

计算机网络：不同种类的计算机通过同种类型的通信协议（protocol）相互通信，产生了计算机网络。

网路协议：TCP/IP，IPX等

LAN有总线（bus）型、星型（star）等多种拓扑结构

WAN常见的网络拓扑结构有星型、树型、全网状（Full meshed）、半网状等等

带宽/延迟

带宽（bandwidth）和延迟（delay）是衡量网络性能的两个主要指标。

带宽：描述在一定时间范围内数据从网络的一个节点传送到任意节点的容量，通常用bit/s表示。

延迟：描述网络上数据从一个节点传送到另一个节点所经历的时间。

标准化组织：ISO---OSI七层模型，IEEE----局域网的标准，802.3以太网，IETF---RFC，

2．OSI参考模型：七层的名字和对应功能，是在什么样的背景下出现的，好处是什么

产生的背景：为了解决网络之间的兼容性问题，帮助各个厂商生产出可兼容的网络设备

国际标准化组织ISO于1984年提出了OSI RM（Open System Interconnection Reference Model，开放系统互连参考模型）。

OSI 参考模型依层次结构来划分：第一层，物理层（Physical layer）；第二层，数据链路层（data link layer）；第三层，网络层（network layer）；第四层，传输层（transport layer）；第五层，会话层（session layer）；第六层，表示层（presentation layer）；第七层，应用层（application layer）。

各层功能：

物理层：比特流传输

数据链路层：提供介质管理、链路管理等

网络层：寻址和路由选择

传输层：建立主机端到端的链接

会话层：建立和维护及管理会话

表示层：处理数据格式，数据加密等

应用层：提供应用程序间通信

每一层利用下一层提供的服务与对等层通信；每一层使用自己的协议。

封装与解封装：传输层-段segment，网络层-包packet，数据链路层-帧frame，物理层-比特流bit

封装（encapsulation）是指网络节点（node）将要传送的数据用特定的协议头打包，来传送数据。

局域网物理层常见的网络设备有：中继器、集线器等

数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层。

LAN最常用的数据链路层标准IEEE802.3以太网标准，在数据链路层常见的局域网设备有以太网交换机等

WAN数据链路层标准：HDLC/PPP/ISDN/X.25/Frame Relay，广域网常见的数据链路层设备有Modem（调制解调器）、CSU/DSU、ISDN 终端适配器、广域网交换机等。

网络层地址由两部分地址组成：网络层地址和主机地址。网络层地址是全局唯一的，网络地址分主机部分和网络部分，通过掩码区分。

目前最为常见的网络层协议主要有TCP/IP协议栈的IP协议、Novell IPX/SPX 协议栈的IPX协议。

IP 地址由四个字节组成32BIT，通常用点分十进制数字表示。

传输层协议：主要有TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议，IPX/SPX协议栈的SPX协议等。

传输层流量控制的三种方式：

1.缓存技术

2.源抑制报文

3.窗口机制

MAC的概念：由IEEE分配

每一台网络设备都用物理地址来标识自己，这个地址就是MAC 地址。

MAC地址有48位，一般用十六进制数表示，其中前 6 位十六进制数字由IEEE 统一分配给设备制造商，后 6 位十六进制数由各个厂商自行分配。

如果48位全是1，则表明该地址是广播地址。

如果第8位是1，则表示该地址是组播地址。

3．TCP-IP协议

分层结构：TCP/IP 协议简化了层次设计，只有五层：应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。

以太网帧结构：

以太网部首共18个字节，其中前14个字节，包含目的MAC和原MAC，后4个字节是CRC校验位。

IP部首20个字节，TCP部首20个字节，UDP部首8个字节

以太网帧最小64个字节，最大是1518个字节，IP数据包最小48个字节，最大1500个字节。

为了指明生成数据的网络层协议，所以以太网的帧首部也有一个16bit 的帧类型域。

IP 必须在生成的IP 首部中加入某种标识，以表明数据属于哪一层。为此，IP 在首部中存入一个长度为8bit 的数值，称作协议域。

网络层协议IP 使用特定的协议号（TCP：6，UDP：17）来表示和区别传输层协议。

TCP 和UDP 都用一个16bit的端口号来表示不同的应用程序。TCP 和UDP 把源端口号和目的端口号分别存入报文首部中。-------传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。任何TCP/IP 实现所提供的服务都是1～1023 之间的端口号，对于高于1023 的端口号，称为临时端口号，IANA 未做规定。

套接字（socket）分为源套接字和目的套接字：源套接字和目的套接字用于唯一的确定一条TCP 连接。

源套接字：源端口号+源IP 地址；目的套接字：目的端口号+目的IP地址

建立TCP连接需要3次握手，终止TCP连接需要4次握手。

网络层协议主要有：IP,ARP,RARP,ICMP,IGMP

传输层的主要协议有：TCP（Transfer Control Protocol，传输控制协议）、UDP （User Datagram Protocol，用户数据报协议）

应用层协议主要有：HTTP,Telent,SMTP,FTP,TFTP,PING

FTP的20号端口传数据，21号端口传控制消息