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コンピュータネットワーク
概念：
コンピュータネットワークは、コンピュータ、端末、およびそれらの付属機器を、地理的に異なる場所に分散された独立した作業機能と通信機器および通信回線で接続し、コンピュータリソースの共有を実現するようにネットワークソフトウェアを構成するシステムです。
功能：
- データ通信;
- リソース共有;
- 情報処理;
- 負荷平衡
基本要素：
ネットワーク内の特定の独立したコンピューター間で相互に通信できるようにするには、相互に確認可能な基準またはプロトコルをカスタマイズする必要があります。
コンピュータネットワークの分類
コンピュータネットワークは、次のさまざまな観点から分類できます。
- ネットワークカバレッジの範囲に応じて、
ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク、ワイドエリアネットワークに分けることができます。
局域网（LAN）：限られた範囲内でさまざまなコンピューター、端末、および外部デバイスを相互接続するネットワークシステムを指します。ローカルエリアネットワークの地理的範囲は、一般に数百メートルから数十キロメートルであり、建物（オフィスビル）または隣接する建物に適しており、企業や大学のキャンパス内部ネットワークなどの部門またはユニットによって形成される専用ネットワークに属します。LAN内の伝送速度が高く、ビットエラー率が低く、構造がシンプルで実装が簡単です。
城域网（MAN）：都市部のネットワークは、略して大都市圏ネットワークと呼ばれます。メトロポリタンエリアネットワークは、ローカルエリアネットワークとワイドエリアネットワーク間の高速ネットワークです。首都圏ネットワークは大規模なローカルエリアネットワークであるため、ローカルエリアネットワークと同様の技術を使用して都市をカバーする場合があります。伝送速度は通常10Mbpsを超え、動作距離は10〜50kmです。
广域网（WAN）：広域ネットワークは長距離ネットワークとも呼ばれ、動作範囲は通常数万から数千キロメートルであり、その通信伝送デバイスとメディアは通常、通信部門によって提供されます。
- ネットワーク伝送技術によると、
ブロードキャストネットワークとポイントツーポイントネットワークに分けることができます。 - 伝送媒体に応じて、
有線ネットワークと無線ネットワークに分けることができます。 - 経営管理によれば、
内部ネットワーク、外部ネットワーク、インターネットに分けることができます。 - ネットワークトポロジに応じて、
スターネットワーク、ツリーネットワーク、バスネットワーク、リングネットワーク、メッシュネットワークに分類できます。 - 使用範囲に応じて、
パブリックネットワーク、プライベートネットワークに分けることができます。 - サーバーがあるかどうかに
応じて、ピアツーピアネットワーク、サーバーベースのネットワークに分けることができます。
コンピュータネットワークハードウェア構成
- ネットワーク内のコンピューター
- ネットワークインターフェースカード
- ワイヤレスリピーター
- スイッチ
- ルーター
- 伝送媒体と接続装置
OSIリファレンスモデル
国際標準化機構（ISO）は、1978年にオープンシステム相互接続参照モード（OSI：オープンシステム相互接続参照モード）を提案しました。これは、ネットワーク通信を設計および記述するための基本的なフレームワークです。メーカーは、OSIモデルの基準に従って独自の製品を設計します。OSIは、ネットワークハードウェアとソフトウェアがネットワーク通信のために階層的に連携する方法を説明します。
各レイヤーのデータ名：
データフロー
あるコンピューターから別のコンピューターにデータはどのように転送されますか？
下の写真を見てください：
データのカプセル化
データのカプセル化とは、ネットワークノードによって送信されるデータが特定のプロトコルヘッダーでパッケージ化され、場合によってはテールが追加されることを意味します。
TCP / IPネットワークモデル
TCP/IP网络模型各层功能：
- ネットワークインターフェイス層：TCP / IPモデルの最下位層であり、ネットワーク層からIPデータグラムを受信し、基盤となる物理ネットワークを介してIPデータグラムを送信するか、基盤となる物理ネットワークから物理フレームを受信してIPデータグラムを抽出します。 、ネットワークレイヤーに渡します。
ネットワーク層は、送信元ホストから宛先ホストにパケットを個別に送信し、パケットの最適なパスの選択と切り替え機能を使用して、このプロセスをパスとネットワークから独立させます。 - トランスポート層の役割は、送信元ノードと宛先ノードの2つのピアエンティティ間で信頼性の高いエンドツーエンドのデータ通信を提供することです。データ送信の信頼性を確保するために、トランスポート層プロトコルは、確認、エラー制御、フロー制御などのメカニズムも提供します。トランスポートレイヤーは、アプリケーションレイヤーからデータを受信し、必要に応じてデータを小さな単位に分割してネットワークレイヤーに渡し、相手に到着する情報が正しいことを確認します。
- アプリケーション層には、ユーザーにネットワークアプリケーションを提供し、これらのアプリケーションにネットワークサポートサービスを提供し、ユーザーデータを下位層に送信し、アプリケーションにネットワークインターフェイスを提供することが含まれます。
TCP / IPの各層の主なプロトコル：
データのカプセル化
数据封装:
データのカプセル化解除
数据解封装：
物理層
概念：
物理層はOSIモデルの最下層であり、下向きの伝送媒体に直接接続され、オープンシステムと物理的な伝達媒体の間のインターフェイスであり、上向きに隣接してデータリンク層を提供します。これはオープンシステム全体の基盤であり、元のビットストリーム送信を直接提供する唯一のレイヤーです。
DTEとも呼ばれるデータ端末機器とは、データ入力および出力機器と、伝送コントローラーやコンピューターなどのデータ処理デバイス、およびそれらの通信コントローラーを指します。DCEとも呼ばれるデータ回路終端装置は、自動呼び出し装置、モデム、およびその他の中間デバイスの集合を指します。DTEの基本機能は、データを生成および処理することです。DCEの基本機能は、伝送媒体に沿ってデータを送受信することです。
ネットワーク内の伝送媒体
IPアドレスの基礎知識
インターネットに直接接続されている各コンピューターまたはルーターには、一意のIPアドレスが必要です。IPアドレスは、インターネットが機能するための基礎です。
IPアドレス構造
IPアドレスの表現
IPアドレスの長さはバイナリ32ビット、各8ビットはグループ、合計4グループ、各グループは「。」で区切られますが、書き込みの便宜上、10進数で記述され、各グループの値の範囲は0〜255です。 。
如B类地址： 10000001.00001000.00000001.00011111 书写成： 129.8.1.31
IPアドレスの分類
- クラスAアドレス：主に多数のホストとのネットワークアドレス指定に使用されます。
- クラスBアドレス：主に中規模のネットワークアドレス指定に使用されます。
- クラスCアドレス：主に小規模なローカルエリアネットワークのアドレス指定に使用されます。
- クラスDアドレス：ネットワークマルチキャストサービスを提供するため、またはネットワークテストとして。
- クラスEアドレス：これは実験的なアドレスであり、将来の拡張のために予約されています。
解析:
- クラスAアドレスのネットワーク番号フィールドのnet-idは1バイトです。
- クラスAアドレスのhost-idフィールドは3バイトです
- クラスBアドレスのnet-idフィールドは2バイトです
- クラスBアドレスのhost-idフィールドは2バイトです
- クラスCアドレスのnet-idフィールドは3バイトです
- Cタイプアドレスのhost-idフィールドは1バイトです
- クラスDアドレスはマルチキャストアドレスです
- クラスEアドレスは、将来の使用のために予約されています
IPアドレスコーディングスキーム
IPアドレスのコーディングスキームは次のとおりです。
注意:网络标识不能出现全0或全1状态；主机标识不能出现全0或全1状态。
サブネットマスク
サブネットマスクとは何ですか？
サブネットマスク（英語：サブネットマスク）は、「ネットマスク」および「アドレスマスク」とも呼ばれ、IPアドレスのどのビットがホストのあるネットワークアドレスとホストアドレスを識別するかを示すために使用されるビットです。マスク。
サブネットマスクとIPアドレスは同じように表現されます。IPv4では、ドット付き10進表記または8桁の16進数で4グループ表現されます。サブネットマスクの利点は、ネットワークがサブネットに分割されているかどうかに関係なく、サブネットマスクとIPアドレスをビットごとにAND演算することでネットワークアドレスを取得できることです。
作用:
IPはネットワークアドレスとホストアドレスに分けられます
専用アドレス
特別な目的のアドレスは次のとおりです。
プライベートIPアドレス
- 10.0.0.1〜10.255.255.254（クラスA）
- 172.17.0.1〜172.31.255.254（クラスB）
- 192.168.0.1〜192.168.255.254（タイプC）