计算机网络

这是一篇关于计算机网络的思维导图，主要内容有计算机网络、网络模型、网络协议、网络互联设备、MAC地址和IP地址等。

第六章计算机网络

计算机网络

什么是计算机网络

将分布在不同地理位置的计算机通过通信线路连接起来，完成资源共享和数据通信

计算机网络发展经历哪些阶段

第一代计算机网络：远程终端连接网络

第二代计算机网络：计算机之间互联

第三代计算机网络：计算机网络互联

计算机网络具有哪些功能

数据通信 由于因特网的发展，计算机将在更大范围内实现通信。计算机网络通信和传统电话通信一样，已经成为更加快捷、方便和廉价通信手段。

资源共享（硬件资源、软件资源、数据资源）用户可以将连接在本地计算机中的硬件设备如打印机、光盘驱动器等共享，允许其他用户通过计算机网络使用，用户可以将自己的文件连接到其他计算机上打印输出。软件共享是指在网络环境中，用户可以将某些重要软件或大型软件只安装到网络中的特定服务器上，而无需在每一个用户的计算机上安装一个备份 数据共享可以建立整个企业用的基础生产数据库，由各个应用程序通过网络来使用和更新。保证了系统数据的整体性、一致性和实时性

网络基础设施 计算机网络已经成为分布式计算、网格、云计算以及各种软件体系架构所必须的硬件支撑环境

计算机网络分类有哪些

局域网 分布范围小，适用于短距离通信

广域网 不同地区计算机系统或网络连接起来，实现计算机之间的通信和资源共享

城域网 介于广域网和局域网之间

网络模型

什么是OSI参考模型，从上到下分为哪七层

开放系统互联参考模型

应用层 提供客户应用软件和网络之间的接口服务

表示层 提供通用的数据格式，确保不同系统间数据可识别

会话层 为通信双方提供会话连接功能

传输层 将上层数据分段，负责数据的可靠传输和流量控制

网络层：封装数据成数据包，并传输到目标网络

数据链路层 ：将数据包封装成帧

物理层：提供计算机设备物理接口

OSI模型提出的优点是什么

1.问题分解降低了通信复杂度，分层实现了功能模块的划分，各层功能相对独立，耦合性低。

2.各层网络协议模块化，协议之间调用简单，易于维护

3.数据之间的封装和解封清晰的描述了各层之间的服务关系

网络协议

什么是网络协议

是为了计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准和或约定的集合，网络协议由语法、语义同步进行

什么是TCP/IP协议

传输控制协议/网际协议，也叫做网络通讯协议，他是在网络的使用中最基本的通讯协议，是保证网络数据信息及时、完整传输的两个协议

什么是tcp协议

传输控制协议 用于保证信息传输的完整性，提供可靠传输服务

什么是ip协议

网际互联协议，也叫做网际协议，是TCP/IP协议族的基石，也是socket网络编程的基础之一，为上层提供无状态、无连接、不可靠的服务。

tcp/ip模型把网络分为了哪四层

应用层

传输层

网络层

网络接入层

ipv4和ipv6的区别有哪些

1.ipv6长度为128位，有2^128-1个地址。ipv4长度为32位，有2^32-1个地址

2.ipv4采用点分十进制，ipv6采用冒号十六进制

3.ipv4不支持服务质量，无法管理带宽和优先级。ipv6支持无状态自动配置地址，简化了地址配置过程。即插即用，更加方便。引入了认证和加密设置，更安全。

网络互联设备

常见的网络互联设备有哪些

中继器

1、工作在物理层上的连接设备，OSI模型的物理层设备。

2、适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。

3、中继器是对信号进行再生和还原的网络设备。

4、即使数据在链路层出现错误，中继器依然转发数据。

5、不改变传输速度。

6、不能在传输速度不一致的媒介之间转发。

7、 有些中继器提供多个端口服务，这种中继器被称为中继集线器或集线器。

集线器

1、集线器在物理层运行，基本上是一个多端口中继器。 2、集线器连接来自不同分支的多条电线，例如连接星形拓扑中的不同节点。 3、集线器不能过滤数据，因此数据包将发送到所有连接的设备（广播）。 4、集线器都有碰撞检测功能，每次只允许一个设备发送广播信号，效率低。

网桥

网桥（Bridge）是早期的两端口二层网络设备，。后来，网桥被具有更多端口、同时也可隔离冲突域的交换机（Switch）所取代。网桥可以通过读取源和目的地的 MAC 地址来过滤和转发内容

交换机

a – 学习 以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中. b – 转发/过滤 当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口) c – 消除回路 当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。 交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过ARP协议学习它的MAC地址，保存成一张 ARP表。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域；但它不能划分网络层广播，即广播域。

路由器

运行在OSI7层模型的第三层。网络层。

连通不同的网络，实现不同网络之间的互联，同时还可以隔离广播域。 路由器可以连接不同介质的链路（网线、无线、光纤等网络介质） 路由器能够选择信息传输送的路线，对报文执行寻找和转发操作，同时交换和维护路由表中的路由信息（OSPF）

网关

网关是将两个网络连接在一起的通道，可以在不同的网络协议下工作。网关也称为协议转换器，可以在任何网络层运行。网关通常比交换机或路由器更复杂。

MAC地址和IP地址

什么是MAC地址，什么是IP地址

MAC地址，也称物理地址，是媒体访问控制地址，用来定义网络设备的位置

IP地址，互联网协议地址，IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式。他为互联网每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽网络地址的差异。

区别

1.IP地址可变，MAC地址不可变

2.长度不同。IP地址32位，MAC地址48位

3.分配依据不同，IP地址的分配基于网络拓扑，MAC地址基于制造商

4.寻址协议不同，MAC地址用于数据链路层，IP地址用于网络层

什么是域名

是用于标识和定位互联网上一台计算机的具有层次结构的计算机命名方式，对应计算机IP地址，更便于理解和记忆

域名解释是什么

域名转换成ip地址的过程

DNS服务器

域名系统服务器，将万维网上作为域名和IP地址互相映射的一个分布式数据库和服务器

什么是网卡

插入到计算机主板插槽的一个硬件设备，负责将计算机连接到网络中

什么是交换机，什么是路由器，区别

交换机是基于MAC地址识别，用于光（电）信号转发的设备，可以对数据包进行封装和转发

路由器 用于连接多个逻辑分开的网络，根据数据包目标IP地址把数据从一个网络转发到另一个网络的设备。

区别：1.交换机工作在数据链路层，路由器工作在网络层 2.交换机基于MAC地址转发，路由器基于IP地址转发3.路由器能隔离广播域和冲突域，交换机只能隔离冲突域，

什么是WLAN

无线局域网WLAN是一种无线计算机网络，使用无线信道代替有线传输介质连接两个或多个设备形成一个局域网LAN（Local Area Network），典型部署场景如家庭、学校、校园或企业办公楼等。WLAN是一个网络系统，而我们常见的Wi-Fi是这个网络系统中的一种技术。所以，WLAN和Wi-Fi之间是包含关系，WLAN包含了Wi-Fi。

互联网发展史的几个阶段

1.互联网的提出、研究、实验阶段。以ARPA为主干网，ARPANET最初只是一个单个的分组交换网（并不是一个互联网络），1983年TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议。

2.互联网实用发展阶段，诞生NFSnet，进入以资源共享为中心的实用服务阶段

3.www的兴起，互联网进入商业化阶段

什么是万维网

以超文本标记语言和超文本传输协议为基础，提供互联网信息查询服务的浏览系统

名词解释URL

统一资源定位符，中文译为网址，用于描述互联网中所查找资源位置所在。URL的组成：协议+主机+端口+路径