网络概述
基础概念
- 网络分类:局域网(LAN),城域网(MAN),广域网(WAN)
- 网络拓扑结构分类
- 总线型
- 星型:有中心节点,中心负荷大
- 环型:
- 树型:
- 分布式:管理成本高
应用层协议
基于TCP的主要协议
HTTP协议:超文本传输协议,SSL加密后为HTTPS
NAT协议:网络穿透协议
FTP:可靠文件传输协议
SMAP和POP3:邮件传输协议,ASCII码格式表示
Telnet:远程连接协议
基于UDP的主要协议
TFTP:不可靠小文件传输协议
SNMP:简单网络管理协议
- DHCP协议:自动分配IP地址,默认租期8天,租期过半申请续租,租期超过87.5%,未联系上DHCP服务器,则联系其他服务器
- DNS协议
- DNS服务器分类: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(唯一)
- 查询过程:先查本地缓存,在查DNS服务器,
- 递归查询:本地服务器代替主机一层一层的查下去
- 迭代查询:主机自己一层一层的查下去
路由选择策略
静态路由选择
- 固定路由选择:查表,表中记录着到目的节点的下一个节点
- 洪范式路由选择:给相邻的所有节点发,对网络要求较高
- 随机路由选择:随机选一个节点转发
动态路由选择
选择的度量标准是跳数、带宽
分布式路由选择
距离矢量路由选择协议(DV)
RIP协议 :贝尔曼福特算法, 各节点周期性向所有相邻节点发送路由刷新报文
链路状态路由选择协议(LS)
OSPF协议 :迪杰斯特拉算法,各节点独立计算最短通路
集中式路由选择:由网络控制中心负责全网的状态信息收集与最佳路由计算。
IP地址
五类地址
A类地址:以0开头,第一个字节作为网络号,地址范围为:0.0.0.0~127.255.255.255
B类地址以10开头,前两个字节作为网络号,地址范围是:128.0.0.0~191.255.255.255
C类地址以110开头,前三个字节作为网络号,地址范围是:192.0.0.0~223.255.255.255。
D类地址以1110开头,D类地址作为组播地址,地址范围是224.0.0.0~239.255.255.255,
E类地址以1111开头,E类地址为保留地址,供以后使用,地址范围是240.0.0.0~255.255.255.255
特殊地址
网关地址
IP地址由网络号(包括子网号)和主机号组成,网络地址的主机号为全0,网络地址代表着整个网络。
组播地址
D类地址就是组播地址。
只有A,B,C有网络号和主机号之分,D类和E类没有划分网络号和主机号。
A、B、C类私有地址
- A类私有:10.x.x.x
- B类私有:172.16.x.x-172.31.x.x
- C类私有:192.168.x.x
回环地址
- 127.0.0.0/8被用作回环地址,回环地址表示本机的地址,常用于对本机的测试,用的最多的是127.0.0.1。
广播地址与255.255.255.255
- 255.255.255.255:有限广播地址,只能用于本地网络,路由器不会转发到其他网段
- 一般广播地址:主机号全为1,既可在本地广播,也可跨网段广播。
0.0.0.0
- 在服务器中,表示是本机上的所有IPV4地址
- 在路由中,表示未获得IP时的IP地址,用于获取IP地址
- 以0.0.0.0为源,以255.255.255.255为目的,进行广播
- DHCP Server收到广播,分配IP地址(其他人收到无视)
IPv6
- 地址长度为128位
- 双协议栈:主机同时运行IPv4和IPv6两套协议
- 隧道技术:IPv4网络连接IPv6站点
- 翻译技术:利用转换网络在IPv4和IPv6网络直接转换IP报头地址
其他知识点
层次化网络模型
- 接入层:功能单一,向本地网段提供用户接入
- 汇聚层:多能多样,包括网络访问策略,数据包处理,过滤,寻址等
- 核心层:功能单一,高速的数据交换
网络地址翻译
将局域网地址集合映射到少量的公网IP集合
冲突域与广播域
- 路由器:阻断广播域与冲突域,可以划分为多个广播域和多个冲突域
- 交换机:阻断广播域,可以划分为一个广播域和多个冲突域
- 集线器:整体视为一个冲突域和一个广播域
虚拟局域网VLAN
- 把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域
- 工作在网络层与数据链路层,通信由网络层完成
虚拟专用网VPN
没有通过端对端的物理链路传输,中间利用应用层平台,进行数据转发,需要双网卡
网络层次划分
分层种类
(1)OSI分层 (7层):物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
(2)TCP/IP分层(4层):网络接口层、网际层、运输层、应用层。
(3)五层协议(5层):物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层。
各层次含义
物理层
作用:物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输
数据单位:bit
重要设备:中继器(Repeater,也叫放大器)和集线器。
数据链路层
作用:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发
数据单位:帧(frame)
重要设备:网桥和交换机
主要协议:以太网协议
数据链路层-MAC子层
数据链路层被分成了两个子层:MAC和LLC
数据通信方式:单播、广播(局域网)、组播
MAC子层要解决什么问题:怎样分配信道
网络层
作用:路径选择、路由及逻辑寻址
数据单位:IP数据报(PackeT)
重要设备:路由器
主要协议:
- IP协议(因特网互联协议)
- ICMP协议(因特网控制报文协议)
- ARP协议(地址解析协议)
- RARP协议(逆地址解析协议)
传输层
作用:
- 数据分段;
- 提供端到端的、可靠的或不可靠的传输;
- 端到端的差错控制和流量控制
数据单位:段(Segment)
重要设备:网关
主要协议:TCP协议、UDP协议
会话层
管理会话进程,包括建立、管理和终止会话
表示层
数据解析,对数据进行翻译、加密和压缩
应用层
- 数据单位:报文
- 作用:提供接口
网络安全
安全传输协议
防火墙技术
- 网络及防火墙:包过滤和状态检测,对用户透明,无法过滤伪装包
- 应用级防火墙:把网络包拆开,检查里面数据,包括双宿主主机,屏蔽主机网关,屏蔽子网
- 屏蔽子网:内网与外网之间增加一层网络,称之为DMZ(非军事区),一般存放,邮件服务器与web服务器等内外网数据交互的服务器
多媒体
媒体种类
- 感觉媒体:文本,音频,图像,视频,动画
- 表示媒体:数据的编码
- 表现媒体:输入输出设备
- 存储媒体:存储介质
- 传输媒体:传输介质
音频
- 人耳听到的音频范围:20Hz-20KHz
- 采样频率:需要为最高频率的两倍才能保真
- 音乐合成方法:
- 数字调频合成FM:用人为的创造声音进行合成
- 波表合成Wavetable:用真实存在的声音进行合成
图像
三要素
- 亮度:彩色明暗
- 色调:颜色类别
- 饱和度:颜色深浅
彩色空间
- RGB:红、绿、蓝,合成其他颜色
- YUV:利用亮度表示不同颜色
- CMY:浅蓝、粉红、黄,解析出其他颜色
- 分辨率:每英寸(线)的像素点数