网络由若干结点和连接这些结点的链路组成。把多个网络通过路由器连接起来就构成了覆盖范围更大的网络,即互联网。因特网是世界上最大的互联网。

计算机网络按照覆盖范围可以分为:广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个域网PAN。

基础知识

三种交换方式

网络中有很多主机,不能两两直接拉线。交换就是通过交换设备(交换机/路由器),把数据从源主机转发到目标主机,解决多台设备之间的数据传输问题。

计算机网络间有三种交换方式:

  • 电路交换
  • 报文交换
  • 分组交换

性能指标

性能指标 定义
速率 传送比特的速率
带宽 从某一点到另一点所能通过的最高数据率
吞吐量 单位时间内通过某个网络的数据量
时延 包括发送时延、传播时延和处理时延
时延带宽积 传播时延x带宽
往返时间 信息交互的往返时间
利用率 包含信道利用率和网络利用率。信道利用是指在信道中有数据通过;网络利用率是指全网络的信道利用率的加权平均。注意: 信道利用率不是越高越好。因为当信道利用率增大时,引起的时延也会迅速增加。
丢包率 分组的丢失率。当网络拥塞时丢包率会增大。

计算机网络体系结构

网络层次划分模型

为了使不同体系结构的计算机网络能够互联,设计了OSI七层模型,这是法律上的国际标准。但因特网此时已经覆盖很大的范围了,它使用的TCP/IP 4层模型,它是事实上的国际标准。在学习时把网络接口层重新划分为数据链路层和物理层更方便学习。

三件套

最基础的三件套包括:IP、子网、路由器

IP地址

IP地址是是逻辑地址。格式如下:192.168.0.0,同一时刻全网唯一。

  1. 内网IP
  • 192.168.*.*、172.16.*.* ~ 172.31.*.*、10.*.*.*:私有内网专用。
    • 192.168.*.*:小型网络。家里、小店
    • 172.16.*.* ~ 172.31.*.*:中型网络。公司、酒店
    • 10.*.*.*:大型网络。学校、大厂
  • 第三段:子网。不同数字代表不同小局域网
  • 第四段:设备编号。
  1. 公网IP

运营商分给宽带的地址,同一时刻全网唯一,用来连接外网。

子网

一个大网络太大,设备多会卡顿、乱广播消息,就切成多个子网。同子网设备可以直接通信,不同子网必须走路由器。

路由器

路由器有两个功能:

  • 内网设备互相转发数据
  • 把内网IP转换成公网IP上网

MAC地址

MAC地址:硬件自带,焊在网卡里,永久不变,交换机靠它在局域网转发数据。

两种关键设备

  • 交换机:只负责内网转发,只认MAC,不能上外网;
  • 路由器:连接内网和互联网,认IP