网络和多媒体(1)

1. 计算机网络概念

计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物,它实现了远程通信、远程信息处理和资源共享。

计算机网络的功能:数据通信、资源共享、负载均衡、高可靠性。

计算机网络的分类:

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网络的拓扑结构:

总线型(利用率低、干扰大、价格低)、

星型(交换机形成的局域网、中央 单元负荷大)、

环型(流动方向固定、效率低扩充难)、

树型(总线型的扩 充、分级结构)、

分布式(任意节点连接、管理难成本高)

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2.OSI/RM 参考模型

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OSI/RM(ISO/OSI)七层模型(从下到上):

物理层:二进制数据传输,物理链路和物理特性相关。

数据链路层:将数据封装成帧进行传送,准确传 送至局域网内的物理主机上。

网络层:数据分组传输和路由选择,能准确的将 数据传送至互联网的网络主机上。

传输层:端到端的连接,传送数据至主机端口上。

会话层:管理主机之间的会话,提供会话管理服务(建立、维护和结束会话)。

表示层:提供解释所交换信息含义的服务,包括 数据之间的格式转换、压缩、加密等操作,对数据进行处理。

应用层:实现具体的应用功能。直接进程间的通信。

3. 网络互联硬件

物理层:中继器(扩大信号)、集线器Hub(多路中继器)

数据链路层:网桥(分析顿地址)、交换机(多口网桥,MA地址表)

网络层:路由器(连接多个逻辑上分开的网络,路由选择)。

应用层:网关(连接不同类型且协议差别较大的网络,协议转换)。

传输介质: 有线介质:双绞线(最大长度100m,每端需要一个R45插件)、同轴电缆、光纤。

无线介质:微波、红外线和激光、卫星通信。

组建网络:服务器、客户端、网络设备、通信介质、网络软件。

4. 网络的协议

局域网的协议:

IEEE802.3标准以太网(CSMA/CD),速度为10Mbps,传输介质为同轴电缆;

IEEE802.3u为快速以太网,速度为100Mbps,传输介质为双绞线;

IEEE802.3z为千兆以太网,速度为1000Mbps,传输介质为光纤或双绞线。

IEEE802.4令牌总线网。IEEE802.5令牌环网。

无线局域网CSMA/CA(载波侦听多路访问方法)。

广域网的协议:

点对点协议PPP(拨号上网),数字用户线xDSL(ADSL上传网速和 下载网速不对等,下载网速一般很快),数字专线DDN(市内或长途的数据电 路),顿中继(以帧为传输单位)。

5. TCP/IP协议簇

特性:逻辑编址(网卡物理地址,Internet-.逻辑地址)、路由选择(定义路由器 如何选择网络路径)、域名解析(域名解析为P地址)、错误检测和流量控制(可 靠性、防止拥塞)

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TCP/IP分层模型:

应用层:具体应用功能。

传输层:提供应用程序间端 到端的通信。

网际层:又称P层,处理机 器间的通信,数据以分组为 单位。

网络接口层:又称为数据链 路层,负责接收IP数据报, 并把数据报通过选定的网络 发送出去。

网际层协议:

IP:最重要核心的协议,无连接、不可靠。

ICMP:因特网控制信息协议,用来检测网络通信是否顺畅。

ARP和RARP:地址解析协议,ARP是将lP地址转换为物理地址,RARP是将物理地址转换为IP地址。

传输层协议:

UDP协议:不可靠连接,因为数据传输只管发送,不用对方确认,因此可能会有丢包现象。一般用于视频、音频数据传输。

TCP协议:可靠连接,因为有验证机制,每发送一个数据包,都要求对方回复确认;

初始建立连接,有三次握手机制,即A发送连接信息给B(SEQ=X),B收到后回复确认帧(SEQ=Y,ACK=X+1),A收到确认帧后再发送确认(SEQ=X+1,ACK=Y+1),才能建立

连接(上述SEQ表示本机发送的数据包序号,A和B之间的SEQ分别计数,而ACK为确认帧,ACK=X+1表示已经收到了A机发送的第X个数据包,期望下一个收到第X+1个数据包)。

TCP传输协议:

停止等待协议:TP保证可靠传输的协议,”停止等待”就是指发送完一个分组就停 止发送,等待对方的确认,只有对方确认过,才发送下一个分组.

连续ARQ协议:TCP保证可靠传输的协议,它是指发送方维护着一个窗口,这个窗口 中不止一个分组,有好几个分组,窗口的大小是由接收方返回的win值决定的,所以窗口的大小是动态变化的,只要在窗口中的分组都可以被发送,这就使得TP一次不是 只发送一个分组了,从而大大提高了信道的利用率.并且它采用累积确认的方式,对于按序到达的最后一个分组发送确认.

滑动窗口协议:TCP流量控制协议,可变的窗口是不断向前走的,该协议允许发送方在停止并等待确认前发送多个数据分组。由于发送方不必每发一个分组就停下来等待确认,因此该协议可以加速数据的传输,还可以控制流量的问题.

应用层协议

基于TCP的FTP、HTTP等都是可靠传输。基于UDP的DHCP、DNS等都是不可靠传输。 FTP:可靠的文件传输协议。

HTTP:超文本传输协议,用于上网。使用SSL加密后的安全网页协议为HTTPS。

SMTP和POP3:邮件传输协议,邮件报文采用ASCI格式表示。

Telnet:远程连接协议。

以上都是可靠的协议!

TFTP:不可靠的小文件传输协议。

SNMP;简单网络管理协议,必须以管理员的身份登录才能完成配置。

DHCP:动态分配IP地址协议,客户机/服务器模型,租约默认为8天,当租约过半时,客户机需要向DHCP服务器申请续租,当租约超过87.5%时,如果仍然没有和当 初提供IP地址的DHCP服务器联系上,则开始联系其他DHCP服务器。

DNS:域名解析协议,将域名解析为1P地址。

DNS服务器:维持域名和IP地址对应的表格,层次结构为:本地域名服务器、权威域名服务器、顶级域名服务器、根域名服务器。

输入网址(即域名)后,首先会查询本地DNS缓存,无果后再查询本地DNS服务器 又分为递归查询和迭代查询两种方式。

递归查询:主机提出一个查询请求,本地服务器会自动一层一层的查询下去,直 到找到满足查询请求的1P地址,再返回给主机。即问一次,就得最终结果。

迭代查询:服务器收到一次查询请求,就回答一次,但是回答的不一定是最终地 址,也可能是其他层次服务器的地址,然后等待客户端再去提交查询请求。即问 一次答一次,而后再去问其他服务器,直至问到结果。

主机向本地域名服务器额查询采用递归查询:本地域名服务器向根域名服务器的 查询通常采用迭代查询。(依据是域名服务器是否空闲)

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