计算机网络学习(一):计算机网络概述和物理层

第一章:计算机网络概述

接入层:直接接入终端设备(如电脑)

汇聚层:将接入层的交换机汇聚到一个交换机

  汇聚层的带宽要高于接入层(要注意交换机之间承受的带宽)

Q : 局域网网线长度有限制么

 局域网的覆盖范围一般不超过10公里

 城域网覆盖范围一般10-100公里,再大就是广域网了。

局域网:覆盖范围小,自己花钱买设备,带宽固定,自己维护

广域网:距离远,花钱租带宽 

Internet:ISP组成,有自己的机房,对网民提供访问Internet连接

  ISP:(Internet Service Provider),互联网服务提供商(电信、联通)

IP段分为网络部分和主机部分

子网掩码:255的个数是网络部分的位数,用于告诉计算机那些是网络部分主机部分(可能和分配IP有关)

路由器的地址一般是第一个,比如15.0.0.1

网关(Gateway):到其他网段应该访问哪一个ip,比如路由器

Mac地址:物理地址,终端都有

数据包:数据+源IP地址+目的IP地址

数据帧:数据+源IP地址+目的IP地址+源Mac地址+目标Mac地址

路由器转发数据帧的过程中会不断改变Mac地址到目标IP。

物理地址决定了下一跳给谁,IP地址决定了最终到哪去 

Q: 路由之间的传递是通过Mac地址么?

数据包比较大,需要拆分,所以会有缓存机制,浏览器会从缓存中一点一点的取数据

OSI参考模型

应用层:所有能产生网络流量的程序(和用户交互的程序,如QQ等)。

表示层:在传输之前进行的处理。比如进行加密或者压缩处理,二进制,ASCII(编码方式不同会出现接受的数据出现错误)

会话层:

  netstat -n 查看会话,ESTABLISHE是已经建立的会话,TIME_WAIT是访问网页的,快要释放了(Q:)

  netstat -nb  可以查看会话是由哪个应用程序建立的

传输层:提供可靠传输,流量控制,不可靠传输

网络层:负责选择最佳路径,规划IP

数据链路层:帧的开始和结束,透明传输,差错校验(只检查,不纠错,传输层纠错)(交换机)

物理层:接口标准,电器标准,如何在物理链路上传输更快(网线)

 下层为上层提供服务。

OSI参考模型对网络排错指导

1. 物理层故障 查看连接状态  发送和接受的数据包

遇到问题先从物理层查找,比如网线问题,在网络和共享中心中会显示网络电缆有问题,

如果没有显示网络电缆问题,再看属性中已发送和已接收的数据包,有一个为0,也可能是物理层的网线故障

2. 数据链路层故障 MAC地址冲突,ADSL欠费,网速没办法协商一致,比如千兆宽带强行对应百兆设备,计算机连接到错误的VLAN

网络设备--》 属性中能看到速度

 

A:修改MAC地址

默认情况下是设备之间进行带宽协商,也可以强制修改

 属性---》配置----》高级---》Speed & Duplex(中文:连接速度和双工模式)

3. 网络层故障 规划地址 选择路径,比如配置了错误的IP地址,子网掩码,错误的网关,路由器没有配置到达目标网络的路由

计算机没有配网关,就没法访问其他网段,能ping通,网络层就没问题

4. 应用层故障(暂时将其余层都规划到应用层)应用配置错误,比如设置了不存在的代理 

OSI参考模型和网络安全

1.物理层安全 

别人可以接入你的网络

2. 数据链路层安全   ADSL账号密码   VLAN交换机端口绑定MAC地址

3. 网络层安全  在路由器上使用ACL控制数据包流量,windows防火墙

4. 应用层安全  开发的应用程序没有漏洞

TCP/IP协议

OSI中的应用层、表示层、会话层在TCP/IP中属于应用层

数据链路层和物理层在TCP/IP中属于网络接口层

数据封装

计算机网络的性能

1. 速率:连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率

单位是b/s,kb/s, Mb/s, Gb/s(bit,Byte),指发送端和接受端的传输速度

宽带速率一般是bit/s,百兆是100M bit/s,而下载速度单位是字节,Byte/s,所以要除以8

2. 带宽:数据通信领域中,数字信道送传送的最高数据率

单位同上。指端口和端口之间的速度

Q:查看路由器的带宽

3. 吞吐量:即在单位时间内通过某个网络的数据量

单位同上。指总得流量。

4. 时延(又指延迟)

分为发送时延,传播时延,处理时延,排队时延

发送时延:发送端发送完一个文件的时间

  数据块长度(比特)/ 信道带宽(比特/秒)

排队时延:路由缓存排队时间,缓存满了就扔掉,即丢包

处理时延:路由分发文件,处理向哪里发的处理时间

传播时延:在信道传播的时间

接口带宽更改的是发送时延,物理介质是没法通过接口带宽改变的。

5. 时延带宽积

传播时延 x 带宽

第一章未完

 路由器和交换机:

路由器工作在网络层,交换机工作在数据链路层,前者负责在不同网段转发数据,后者是根据MAC地址寻址。

第二章 物理层 

2.1 物理层的基本概念

物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体

主要任务可以描述为确定传输媒体接口的一些特性,比如

机械特性:接口形状,大小,引线数目

电气特性:比如规定电压范围(-5V到+5V)

功能特性:比如规定-5V为0,+5V为1

过程特性:规定建立连接时各个相关部件的工作步骤

2.2 数据通信的基础知识

典型的数据通讯模型

码元(code)-- 在使用时间域的波形表示数字信号时,则代表不同离散数值的基本波形就是码元

1码元可以携带n bit的信息量(不同的电压值代表不同的数值)

信道:一般表示向一个方向传递信息的媒体。

基带信号(基本频带信号)---- 来自信源的信号,不易传播

带通信号:把基带信号经过载波调制后,把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输

传输距离近的时候,计算机网络采用基带传输,长距离需要经过载波调制转为带通信号。

对基带数字信号的几种调制方法:

调幅: 1的时候有振幅,0的时候没有

调频:一直有振幅,高频1,低频0

调相:正弦波和余弦波区分0和1

总结:

数据通信的基础知识

  数据通讯模型

  相关术语

  信道: 单工通信,半双工通信,全双工通信  

  基带信道,带通信号

  调制方法:调频,调幅,调相

  常用的编码:单极性不归零码,双极性不归零码,单极性归零码,双极性归零码

        曼彻斯特编码,差分曼彻斯特编码

  信道的极限容量

    奈氏准则  没有信号干扰,码元的传输速率有上限

    香农公式  有信号干扰,无差错传输速率

2.3 物理层下面的传输媒体

2.4 信道复用技术

2.5 数字传输系统

2.6 宽带接入技术

博主是web开发,对物理层这块学习没有深入......

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转载自www.cnblogs.com/MJ-CAT/p/11756106.html