2015年計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識點整理概況：這門課以O(shè)SI參考模型為基礎(chǔ),從各個層面介紹了網(wǎng)絡(luò)相關(guān)概念、協(xié)議和特點，重點內(nèi)容也就是OSI協(xié)議各層。知識點目錄重點內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)和設(shè)備OSI參考模型和TCP/IP參考模型通信系統(tǒng)組成、模擬傳輸與數(shù)字傳輸、編碼CSMA/CD協(xié)議IP協(xié)議和劃分子網(wǎng)TCP、UDP協(xié)議、常用端口DNS協(xié)議、FTP協(xié)議、郵件傳輸協(xié)議萬維網(wǎng)的概念及URL超文本傳輸協(xié)議HTTP部分了解網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段網(wǎng)絡(luò)的定義和分類擴(kuò)充局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)安全概述防火墻概念無線網(wǎng)絡(luò)

具體知識（一）重點內(nèi)容1.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)和設(shè)備i.傳輸介質(zhì)1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)a)總線型：指網(wǎng)絡(luò)上的計算機(jī)掛接在同一物理鏈路上b)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)：指整個網(wǎng)絡(luò)的物理鏈路構(gòu)成一個閉環(huán)，所有的計算機(jī)節(jié)點都掛接在這個環(huán)上c)星型網(wǎng)絡(luò)：所有的計算機(jī)結(jié)點都連接在一個中心結(jié)點上d)樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：一種分層結(jié)構(gòu)2.傳輸介質(zhì)a)雙絞線電纜：根據(jù)絕緣層是否屏蔽分為:屏蔽雙絞線電纜（STP）、非屏蔽雙絞線電纜（UTP）b)同軸電纜：以硬銅線為芯，外包一層網(wǎng)狀導(dǎo)體環(huán)繞的絕緣材料。網(wǎng)狀導(dǎo)體外又覆蓋一層保護(hù)性材料。c)光纖：采用石英玻璃制成的的橫截面積較小的雙層同心圓柱體。根據(jù)入射角的大小,分為單模光纖和多模光纖d)無線介質(zhì)：采用無線信號作為傳輸介質(zhì)。無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),一般只有星形結(jié)構(gòu),這種架構(gòu)包含一個通信用的中央計算機(jī)。e)各種傳輸介質(zhì)優(yōu)缺點3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備a)網(wǎng)卡：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收部件——負(fù)責(zé)信號的發(fā)送、接收使用：i.網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址或稱為MAC地址，固化在網(wǎng)卡硬件中ii.傳輸速率（僅10/100Mbps雙速網(wǎng)卡可選）iii.全雙工/半雙工b)集線器：在網(wǎng)段之間拷貝比特流，負(fù)責(zé)信號整形和放大的多端口的中繼器。可改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湫问剑嚎偩€連接—>星形連接端口數(shù)：常見的有8，12，16，24口c)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)：實現(xiàn)網(wǎng)段分割的設(shè)備，被稱為多端口的高速網(wǎng)橋。物理層。i.構(gòu)造：端口-地址表、端口緩沖器、交換矩陣ii.功能：1.學(xué)習(xí)源地址（構(gòu)造端口-地址表）2.過濾本網(wǎng)段幀（隔離沖突域）3.轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀（交換）4.廣播未知幀（尋找目的站點）iii.轉(zhuǎn)發(fā)方式：1.存儲轉(zhuǎn)發(fā)：有差錯檢驗，不會擴(kuò)散錯誤，交換延遲大表：端口-MAC地址2.直通轉(zhuǎn)發(fā)：無差錯檢驗，但容易擴(kuò)散錯誤，交換延遲小iv.使用好處：減少沖突，提高帶寬v.使用場合：作為LAN核心主干連接設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)中心、數(shù)據(jù)中心等；高網(wǎng)絡(luò)通信流量的應(yīng)用場合，如圖像處理、視頻流等；對網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度要求比較高的場合d)路由器：在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)層。用路由器連接起來的若干個網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)允歉髯元毩⒌?。i.結(jié)構(gòu)：控制部件、路由表、協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)接口ii.功能：1.在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組2.能夠提供按最佳路由轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組3.實現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制廣播風(fēng)暴。iii.工作原理：存儲轉(zhuǎn)發(fā)，用查詢路由表的方式?jīng)Q定轉(zhuǎn)發(fā)路徑表：端口-網(wǎng)絡(luò)地址iv.緩沖處理a)通過交換引擎到達(dá)的數(shù)據(jù)報太快以至超過線速時，就需要進(jìn)行緩沖處理（Buffering）b)輸出端口緩沖溢出會引起排隊延遲和分組丟失!2.OSI參考模型和TCP/IP參考模型3.通信系統(tǒng)組成、模擬傳輸與數(shù)字傳輸、編碼i.通信系統(tǒng)的構(gòu)成1.通信：信息的傳遞方式就是通信2.通信方式-電通信方式：用電信號控制攜帶所要傳遞的信息，然后經(jīng)過各種傳輸介質(zhì)也就是信道進(jìn)行傳輸，達(dá)到通信的目的3.通信系統(tǒng)：信源-變換器-信道（噪聲源）-反變換器-信宿4.通信信號：專指控制、攜帶、傳遞信息的電信號5.通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)：衡量通信系統(tǒng)性能優(yōu)劣的基本指標(biāo)有兩個：系統(tǒng)的有效性和可靠性a)模擬通信系統(tǒng)有效性用傳輸帶寬來衡量，可靠性用接收端最終輸出的平均功率與噪聲平均功率的比值（信噪比）度量b)數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用傳輸速率來衡量，可靠性用錯誤比特數(shù)與傳輸總比特數(shù)的比值（差錯率）來衡量ii.模擬信號傳輸技術(shù)1.基帶傳輸：信號以基帶（未經(jīng)調(diào)制的低頻原始信號）形式在通信線路上的傳輸，如電話2.頻帶傳輸：信號經(jīng)過調(diào)制后（如調(diào)幅、角度調(diào)制），以頻帶信號的形式在有線或無線信道中的傳輸，傳輸過程：信源-調(diào)制器-信道（噪聲源）解調(diào)器-收信者頻率范圍：調(diào)頻廣播的頻率范圍是88～108MHz短波通信的頻率范圍是3～30MHz基帶信號的頻率范圍在300～3400Hz（話音信號）為了有效地利用信道的頻率資源，必須將基帶信號的頻率搬移至適合于信道傳輸?shù)钠渌l率范圍，而在接收之后再搬移至原來的頻率范圍3.數(shù)字傳輸：信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)字信號形式在數(shù)字通信系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸數(shù)字信號傳輸技術(shù)文本-ASCII碼，圖像-像素化，聲音-取樣i.數(shù)字編碼類型：1.信源編碼：將信息或信號接一定的規(guī)則進(jìn)行數(shù)字化的過程。a)對于本身具有離散的特點的信息，文字、符號等可以用一組一定長度的二進(jìn)制代碼來表示，稱其為信息碼b)對于連續(xù)信號如話音等，其數(shù)字編碼與解碼過程，實際上就是模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）和數(shù)模轉(zhuǎn)換（D/A）2.信道編碼：為了讓數(shù)字基帶信號能夠適應(yīng)傳輸信道的特性所進(jìn)行的碼型轉(zhuǎn)換3.差錯編碼：差錯控制編碼是為了讓誤碼所產(chǎn)生的影響降至最低所進(jìn)行的碼型變換iii.編碼1.文本-ASCII碼2.圖像視頻信號數(shù)字化a)頻帶寬，數(shù)據(jù)量大，數(shù)字化后速率高b)圖像壓縮：i.有損編碼：利用人的視覺特性進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，可使得解壓縮后的圖像看起來逼近于原圖像信號，但無法完全無失真地恢復(fù)它ii.無損編碼：利用信號的統(tǒng)計特性進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮iii.常用國際標(biāo)準(zhǔn)：JPEG標(biāo)準(zhǔn)、MPEG標(biāo)準(zhǔn)3.數(shù)字信號基帶傳輸：對原始信號只進(jìn)行碼型變換（信道編碼）而未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號4.差錯編碼：奇偶驗證等4.CSMA/CD協(xié)議:i.概念：以太網(wǎng)采用一種載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)的協(xié)調(diào)方法.ii.技術(shù)要點：1.多點接入2.載波監(jiān)聽3.碰撞檢測a)概念：為了使每個站都能盡可能早地知道是否發(fā)生了碰撞，以太網(wǎng)采取的一種叫做強(qiáng)化碰撞的措施b)原因：每一個站在自己發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性。以太網(wǎng)的這一特點稱為發(fā)送的不確定性。c)爭用期：以太網(wǎng)的端到端往返時延稱為爭用期。又稱碰撞窗口。d)方法：當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)的站一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生了碰撞時，除了立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)外，還要再繼續(xù)發(fā)送若干比特的人為干擾信號，以便讓所有用戶都知道現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了碰撞iv.使用CSMA/CD協(xié)議的以太網(wǎng)不可能進(jìn)行全雙工通信而只能進(jìn)行雙向交替通信(半雙工通信)。5.IP協(xié)議和劃分子網(wǎng)i.IP地址：給每個連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)（或路由器）分配一個在全世界范圍是惟一的32bit的標(biāo)識符ii.分配：由因特網(wǎng)名字與號碼指派公司ICANN(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)進(jìn)行分配分三層：iv.分類IP地址：每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網(wǎng)絡(luò)號net-id，它標(biāo)志主機(jī)（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡(luò)，而另一個字段則是主機(jī)號host-id，它標(biāo)志該主機(jī)（或路由器）。兩級的IP地址可以記為：IP地址={<網(wǎng)絡(luò)號>,<主機(jī)號>}v.IP地址分類IP定義規(guī)定：1.網(wǎng)絡(luò)號規(guī)則：網(wǎng)絡(luò)號必須是唯一的。網(wǎng)絡(luò)號不能以十進(jìn)制數(shù)字127開頭，在A類地址中，數(shù)字127保留給診斷用。網(wǎng)絡(luò)號的第一個8位二進(jìn)制數(shù)不能設(shè)為全0，此數(shù)字表示本地網(wǎng)絡(luò)。也不能設(shè)為全1，此數(shù)字作為廣播地址使用。2.主機(jī)號規(guī)則：主機(jī)號在其所在的網(wǎng)絡(luò)中是唯一的。主機(jī)號不能設(shè)為全0，全0表示本主機(jī)。也不能設(shè)為全1，全1表示廣播地址6.TCP、UDP協(xié)議、常用端口i.運輸層功能：1.為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信（但網(wǎng)絡(luò)層是為主機(jī)之間提供邏輯通信）。2.運輸層還要對收到的報文進(jìn)行差錯檢測。3.運輸層需要有兩種不同的運輸協(xié)議，即面向連接的TCP和無連接的UDPii.兩個協(xié)議：1.用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP(UserDatagramProtocol)2.傳輸控制協(xié)議TCP(TransmissionControlProtocol)3.TCP與UDP：a)兩個對等運輸實體在通信時傳送的數(shù)據(jù)單位叫作運輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元TPDU(TransportProtocolDataUnit)。b)TCP傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議是TCP報文段(segment)。TCP則提供面向連接的服務(wù)。TCP不提供廣播或多播服務(wù)。由于TCP要提供可靠的、面向連接的運輸服務(wù)，占用資源多。c)UDP傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議是UDP報文或用戶數(shù)據(jù)報。傳送數(shù)據(jù)之前不需要先建立連接。對方的運輸層在收到UDP報文后，不需確認(rèn)，占用資源少。雖然UDP不一定可靠，但在某些情況下UDP效率高。iii.端口1.概念：端口就是運輸層服務(wù)訪問點TSAP，用16bit端口號進(jìn)行標(biāo)志。只具有本地意義。2.作用：讓應(yīng)用層的各種應(yīng)用進(jìn)程都能將其數(shù)據(jù)通過端口向下交付給運輸層，以及讓運輸層知道應(yīng)當(dāng)將其報文段中的數(shù)據(jù)向上通過端口交付給應(yīng)用層相應(yīng)的進(jìn)程。3.分類：a)熟知端口：其數(shù)值一般為0~1023。當(dāng)一種新的應(yīng)用程序出現(xiàn)時，必須為它指派一個熟知端口。b)一般端口：用來隨時分配給請求通信的客戶進(jìn)程。4.插口(socket)TCP使用“連接”(而不僅僅是“端口”)作為最基本的抽象，同時將TCP連接的端點稱為插口(socket)，或套接字、套接口。插口和端口、IP地址的關(guān)系是：iv.常用端口：21/tcpFTP文件傳輸協(xié)議22/tcpSSH安全登錄、文件傳送(SCP)和端口重定向23/tcpTelnet不安全的文本傳送25/tcpSMTPSimpleMailTransferProtocol(E-mail)69/udpTFTPTrivialFileTransferProtocol79/tcpfingerFinger80/tcpHTTP超文本傳送協(xié)議(WWW)88/tcpKerberosAuthenticatingagent110/tcpPOP3PostOfficeProtocol(E-mail)113/tcpidentoldidentificationserversystem119/tcpNNTPusedforusenetnewsgroups220/tcpIMAP3443/tcpHTTPSusedforsecurelytransferringwebpagesDNS協(xié)議、FTP協(xié)議、郵件傳輸協(xié)議i.DNS協(xié)議:1.域名系統(tǒng)（DomainNameSystem，DNS）是因特網(wǎng)的一項服務(wù)。它作為將域名和IP地址相互映射的一個分布式數(shù)據(jù)庫，能夠使人更方便的訪問互聯(lián)網(wǎng)。2.域名服務(wù)器：名字到域名的解析是由若干個域名服務(wù)器程序完成的。域名服務(wù)器程序在專設(shè)的結(jié)點上運行，運行該程序的機(jī)器稱為域名服務(wù)器。3.域名結(jié)構(gòu)：層次樹狀結(jié)構(gòu)，域名的結(jié)構(gòu)由若干個分量組成，各分量之間用點隔開：….三級域名.二級域名.頂級域名4.頂級域名：a)國家頂級域名：如:.cn表示中國，.us表示美國，.uk表示英國，等等。b)國際頂級域名：采用.int。國際性的組織可在.int下注冊。c)通用頂級域名：最早的頂級域名是：.com表示公司企業(yè).net表示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu).org表示非贏利性組織.edu表示教育機(jī)構(gòu)（美國專用）.gov表示政府部門（美國專用）.mil表示軍事部門（美國專用）新增：.aero用于航空運輸企業(yè).biz用于公司和企業(yè).coop用于合作團(tuán)體.info適用于各種情況.museum用于博物館.name用于個人.pro用于會計、律師和醫(yī)師等自由職業(yè)者.tv用于媒體傳播領(lǐng)域5.授權(quán)域名服務(wù)器：因特網(wǎng)允許各個單位根據(jù)具體情況將本單位的域名劃分為若干個域名服務(wù)器管轄區(qū)(zone)，并在各管轄區(qū)中設(shè)置相應(yīng)的授權(quán)域名服務(wù)器。ii.FTP協(xié)議：文件傳輸協(xié)議（英文：FileTransferProtocol，縮寫：FTP）是用於在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行文件傳輸?shù)囊惶讟?biāo)準(zhǔn)協(xié)議。它屬于網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的應(yīng)用層。iii.郵件傳輸協(xié)議：簡單郵件傳輸協(xié)議(SimpleMailTransferProtocol,SMTP)是一個相對簡單的基于文本的協(xié)議。在其之上指定了一條消息的一個或多個接收者，然后消息文本會被傳輸。SMTP使用TCP端口25。要為一個給定的域名決定一個SMTP服務(wù)器，需要使用MX(MaileXchange)DNS。8.萬維網(wǎng)的概念及URLi.萬維網(wǎng)1.萬維網(wǎng)WWW(WorldWideWeb)并非某種特殊的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。萬維網(wǎng)是一個大規(guī)模的、聯(lián)機(jī)式的信息儲藏所。2.鏈接：萬維網(wǎng)用鏈接的方法能非常方便地從因特網(wǎng)上的一個站點訪問另一個站點，從而主動地按需獲取豐富的信息。這種訪問方式稱為“鏈接”。3.超媒體和超文本：萬維網(wǎng)是分布式超媒體(hypermedia)系統(tǒng)，它是超文本(hypertext)系統(tǒng)的擴(kuò)充。ii.URL1.URL：統(tǒng)一資源定位符URL是對可以從因特網(wǎng)上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡潔的表示。2.URL的一般形式：由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在URL中的字符對大寫或小寫沒有要求。9.超文本傳輸協(xié)議HTTP:HTTP是面向事務(wù)的(transaction-oriented)應(yīng)用層協(xié)議，它是萬維網(wǎng)上能夠可靠地交換文件（包括文本、聲音、圖像等各種多媒體文件）的重要基礎(chǔ)。（二）部分了解1.網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段a)全球：i.1969年APARNETii.美國國家科學(xué)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)iii.美國有線商業(yè)網(wǎng)絡(luò)iv.全球因特網(wǎng)b)我國：i.中國科技網(wǎng)（CSTNNET）ii.中國公用計算機(jī)網(wǎng)（CHINANET）iii.中國教育和科研計算機(jī)網(wǎng)（CERNET）iv.中國金橋網(wǎng)（CHINAGBN）v.中國移動通信網(wǎng)絡(luò)2.網(wǎng)絡(luò)的定義和分類a)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指把分布在不同地理位置