計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理網(wǎng)絡(luò)的概念定義網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)節(jié)點(diǎn)（如計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器等）通過通信線路連接起來，并遵循共同協(xié)議，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和資源共享的系統(tǒng)。作用網(wǎng)絡(luò)提供了各種服務(wù)，包括數(shù)據(jù)傳輸、資源共享、協(xié)同工作、信息傳播、娛樂休閑等，極大地改變了人們的生活和工作方式。網(wǎng)絡(luò)分類局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)，覆蓋范圍較小，通常在一個(gè)建筑物或校園內(nèi)，如家庭網(wǎng)絡(luò)、公司網(wǎng)絡(luò)等。廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)，覆蓋范圍較大，通常跨越城市、省份或國家，如互聯(lián)網(wǎng)。城域網(wǎng)MAN(MetropolitanAreaNetwork)，覆蓋范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，通常在一個(gè)城市范圍內(nèi)，如校園網(wǎng)、城市公共網(wǎng)絡(luò)等。無線網(wǎng)絡(luò)WLAN(WirelessLocalAreaNetwork)，通過無線信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如Wi-Fi。OSI參考模型1物理層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的物理傳輸，例如電信號(hào)、光信號(hào)等。2數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)幀的傳輸，包括數(shù)據(jù)幀的封裝、解封裝、流量控制、差錯(cuò)控制等。3網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)，例如IP協(xié)議。4傳輸層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的傳輸，包括數(shù)據(jù)流的分割、重組、流量控制、差錯(cuò)控制等。5會(huì)話層負(fù)責(zé)建立、管理和終止應(yīng)用程序之間的通信會(huì)話。6表示層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、加密解密等。7應(yīng)用層提供各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，例如HTTP、SMTP、FTP等。TCP/IP參考模型1應(yīng)用層2傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層4數(shù)據(jù)鏈路層5物理層物理層傳輸介質(zhì)如雙絞線、同軸電纜、光纖等。信號(hào)編碼將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為物理層可傳輸?shù)男盘?hào)。連接器如RJ-45、BNC等。物理層設(shè)備如網(wǎng)卡、集線器、中繼器等。數(shù)據(jù)鏈路層功能負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)組織成幀，并進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的傳輸、流量控制、差錯(cuò)控制等。協(xié)議如以太網(wǎng)協(xié)議、令牌環(huán)協(xié)議、FDDI協(xié)議等。MAC地址48長度通常為48位。12表示通常用12個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字表示。unique唯一性每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有唯一的MAC地址。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換1目的將私有IP地址轉(zhuǎn)換為公有IP地址，實(shí)現(xiàn)私有網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)之間的通信。2類型包括靜態(tài)NAT、動(dòng)態(tài)NAT、端口NAT等。3應(yīng)用場景廣泛應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)設(shè)備等。網(wǎng)絡(luò)層功能負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。協(xié)議例如IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議等。IP協(xié)議地址格式通常用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，例如。數(shù)據(jù)包負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包封裝成IP數(shù)據(jù)報(bào)，并進(jìn)行路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)。IP地址分類包括公有IP地址和私有IP地址。分配公有IP地址由IANA分配，私有IP地址由用戶自行分配。子網(wǎng)掩碼1作用用于區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。2格式通常也用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，例如。3應(yīng)用用于網(wǎng)絡(luò)劃分、路由選擇等。路由與轉(zhuǎn)發(fā)1路由根據(jù)目的地址選擇最佳路徑，并將其寫入路由表。2轉(zhuǎn)發(fā)根據(jù)路由表中的路徑信息，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)路由器或目的主機(jī)。路由協(xié)議RIP協(xié)議距離矢量路由協(xié)議，簡單易用，但效率較低。OSPF協(xié)議鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，效率高，但配置復(fù)雜。BGP協(xié)議邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，用于不同自治系統(tǒng)之間的路由選擇。傳輸層數(shù)據(jù)流負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)流，并進(jìn)行數(shù)據(jù)流的傳輸、流量控制、差錯(cuò)控制等。數(shù)據(jù)段將數(shù)據(jù)流分割成數(shù)據(jù)段，并進(jìn)行封裝和解封裝。TCP協(xié)議數(shù)據(jù)段負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)段的可靠傳輸，包括數(shù)據(jù)段的序號(hào)、校驗(yàn)和、確認(rèn)等。連接采用三次握手建立連接，四次揮手?jǐn)嚅_連接。UDP協(xié)議特點(diǎn)面向無連接，不保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕矢摺?yīng)用用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，對(duì)可靠性要求較低的應(yīng)用，如視頻通話、網(wǎng)絡(luò)游戲等。應(yīng)用層功能提供各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，例如電子郵件、文件傳輸、網(wǎng)頁瀏覽等。協(xié)議如HTTP、SMTP、FTP、DNS等。HTTP協(xié)議1功能用于網(wǎng)頁瀏覽，實(shí)現(xiàn)瀏覽器與服務(wù)器之間的通信。2請(qǐng)求瀏覽器向服務(wù)器發(fā)送HTTP請(qǐng)求，如GET、POST等。3響應(yīng)服務(wù)器向?yàn)g覽器發(fā)送HTTP響應(yīng)，包含網(wǎng)頁內(nèi)容等。SMTP協(xié)議功能用于電子郵件發(fā)送，實(shí)現(xiàn)郵件客戶端與郵件服務(wù)器之間的通信。過程發(fā)送郵件時(shí)，郵件客戶端將郵件內(nèi)容發(fā)送到郵件服務(wù)器，郵件服務(wù)器再將郵件轉(zhuǎn)發(fā)到收件人的郵箱。FTP協(xié)議功能用于文件傳輸，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間文件的上傳和下載。操作用戶可以通過FTP客戶端連接到FTP服務(wù)器，并進(jìn)行文件操作。DNS協(xié)議1功能用于域名解析，將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。2過程用戶輸入域名后，DNS服務(wù)器會(huì)查詢域名對(duì)應(yīng)的IP地址，并將IP地址返回給用戶。網(wǎng)絡(luò)安全1目標(biāo)2措施3技術(shù)病毒與防護(hù)病毒類型包括引導(dǎo)型病毒、文件型病毒、宏病毒、網(wǎng)絡(luò)病毒等。防護(hù)措施安裝殺毒軟件，定期更新病毒庫，提高安全意識(shí)。入侵檢測系統(tǒng)1功能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量，識(shí)別并阻止惡意攻擊行為。2類型包括基于規(guī)則的入侵檢測系統(tǒng)、基于異常的入侵檢測系統(tǒng)等。3優(yōu)勢(shì)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并阻止攻擊，提高網(wǎng)絡(luò)安全水平。防火墻作用阻止來自外部網(wǎng)絡(luò)的非法訪問，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。功能根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，過濾網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。類型包括硬件防火墻、軟件防火墻等。加密與解密加密將明文轉(zhuǎn)換為密文，防止信息被竊取。解密將密文轉(zhuǎn)換為明文，恢復(fù)原始信息。網(wǎng)絡(luò)編程1目標(biāo)使用編程語言開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。2語言如Java、Python、C++等。3應(yīng)用開發(fā)網(wǎng)絡(luò)游戲、聊天軟件、文件共享軟件等。套接字編程概念網(wǎng)絡(luò)編程中使用套接字來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。功能建立連接、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)等。網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)例1網(wǎng)絡(luò)聊天開發(fā)一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)聊天程序。2文件傳輸開發(fā)一個(gè)文件傳輸程序，實(shí)現(xiàn)文件上傳和下載。3網(wǎng)絡(luò)游戲開發(fā)一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)游戲，實(shí)現(xiàn)多人在線游戲。分布式計(jì)算1定義將計(jì)算任務(wù)分配到多個(gè)計(jì)算機(jī)上，共同完成一個(gè)任務(wù)。2優(yōu)點(diǎn)提高計(jì)算效率、增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性、提高資源利用率。3應(yīng)用如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理等。P2P網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)既是服務(wù)器又是客戶端，直接相互連接。優(yōu)勢(shì)提高資源利用率、降低成本、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)