计算机网络重要知识点

计算机网络重要知识点目录第一章计算机基础.....................................................................................2第二章计算机网络体系结构.....................................................................3第三章局域网技术.....................................................................................5第四章常用网络设备.................................................................................8第五章TCP/IP协议族.............................................................................10第六章虚拟局域网.....................................................................................16第七章路由器.............................................................................................17第八章传输层协议.....................................................................................19第九章应用层协议及软件.........................................................................20第一章计算机基础1、计算机网络的概念通常情况下，计算机网络是指在网络协议控制下，利用某种传输介质和通信手段，把地理上分散的计算机、通信设备及终端等相互联接在一起，以达到相互通信和资源共享（如硬盘、打印机等）目的的计算机系统。计算机网络系统通常由通信子网和资源子网两个部分组成。通信子网包含传输介质、通信设备等，主要承担网络数据的传输、转接以及变换等工作；而资源子网则负责数据处理业务，向网络用户提供各种资源和网络服务。2、计算机网络的分类按网络的覆盖范围分：（1）局域计算机网（LAN，LocalAreaNetwork）通常简称为局域网，联网的计算机分布在一个较小的地域范围内（约10m至十几公里）内，它能进行高速的数据通信。局域网在企业办公自动化、企业管理、工业自动化、计算机辅助教学等方面得到广泛的使用。（2）城域网（MAN，MetropolitanAreaNetwork）指联网的计算机之间最远通信距离约几十公里内的网络，例如在一个城市范围内建立起来的计算机网络。（3）广域网在地理上可以跨越很大的距离，连网的计算机之间的距离一般在几十公里以上，跨省、跨国甚至跨洲，网络之间也可通过特定方式进行互联，实现了局域资源共享与广域资源的共享相结合，形成了地域广大的远程处理和局域处理相结合的网际网系统。按信息交换方式分类：（1）电路交换网：如电话网；（2）报文交换网：如电报网；（3）分组交换网：如X.25网；（4）混合交换网：是指同时采用电路和分组交换的网络，如帧中继网；（5）信元交换网：如ATM网。3、计算机网络的拓扑结构：总线型、星型、环型、网状等。注意每种拓扑结构的特点4、计算机网络的工作模式（1）对等式网络在对等网络中，所有的计算机地位平等，没有从属关系，也没有专用的服务器和客户机。网络中的资源是分散在每台计算机上，因此，每台计算机既作为客户机又可作为服务器来工作，每个用户都可管理自己机器上的资源。它可满足一般数据传输的需要，所以一些小型单位在计算机数量较少时可选用“对等网”结构。（2）客户机/服务器基于客户机/服务器的结构，对资源等的管理集中在运行网络操作系统（NOS）服务器软件的计算机（服务器）上，服务器还可以认证用户名和密码信息，确保只有授权的用户才能登录并访问网络资源。此外，服务器可为客户机提供各种应用服务，如多媒体教学系统、ERP、CRM等。（3）专用服务器结构专用服务器结构由若干台微机工作站与一台或多台专门的服务器，通过一定的通信线路连接起来，共享存储设备。在专用服务器网络结构中，其特点和基于客户机/服务器模式的功能差不多，只不过服务器在分工上更加明确。比如：在大型网络中，服务器可能要为用户提供不同的服务和功能，如：文件打印服务、WEB、邮件、DNS等等。那么，使用一台服务器可能承受不了这么大压力，这样网络中就需要有多台服务器为其用户提供服务，并且每台服务器提供专一的网络服务。第二章计算机网络体系结构1、网络协议网络协议：网络设备相互间通信时所遵守的规定。网络协议主要由以下三个要素组成：（1）语法。既用户数据与控制信息的结构与格式。（2）语义。既需要发出何种控制信息，以及完成的动作与作出的响应。（3）时序。既对事件实现的顺序的详细说明。2、OSI/RM参考模型开放系统互连基本参考模型（OSI，OpenSystemInterconnectionReferenceModel）是一种全新的网络体系结构，是上世纪80年代初期由ISO组织制定的，作为开放系统互连的国际标准。开放系统互连模型也称为OSI/RM参考模型，能把基于不同网络体系结构的系统互连起来，从而实现不同种类的计算机以及网络系统之间的数据通信。OSI/RM模型共有7层，如图所示，每层实现一个特定的功能。（1）物理层（physicallayer）物理层定义了为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性，其作用是使原始的数据比特流能在物理媒体上传输。物理层的网络设备有:集线器、中继器等。（2）数据链路层（datalinklayer）数据链路层将物理层比特流数据封装成数据；采用MAC地址对介质访问层进行控制；发现并改正错误或通知上层进行更改。数据链路层的网络设备有:交换机和网桥等。（3）网络层（networklayer）网络层确定数据包从源端到目的端的传输路径，检查网络拓扑，以决定传输报文的最佳路由。网络层的网络设备有:路由器和三层交换机等。（4）传输层（transportlayer）传输层也称为运输层，负责从会话层接受数据，并且在必要的时候把它分成较小的单元，传输给网络层，并确保到达对方各段的信息准确无误。（5）会话层（sessionlayer）会话层的主要的功能是对话管理，数据流同步和重新同步。（6）表示层（presentationlayer）表示层的主要的功能是将数据转换成计算机应用程序相互理解的格式，如数据压缩、加密、表示等。（7）应用层（applicationlayer）应用层包含大量实用的协议，其任务是显示接收到的信息，把用户的新数据发送到低层。如发送电子邮件、网络管理都是在应用层进行。3、TCP/IP参考模型TCP/IP是提供可靠数据传输和无连接数据报服务的一组协议。传输控制协议TCP(TransmissionControlProtocol)提供可靠数据传输的一个协议，网际互联协议IP(InternetProtocol)则是提供无连接数据报服务的协议。Internet应用的网络体系结构称为TCP/IP参考模型。TCP/IP参考模型也是一种层级式（Layering）的结构，如图1.11所示。（1）网络接口层TCP/IP中的网络接口层对应OSI模型中的物理层和数据链路层，是TCP/IP的最底层，负责数据帧（帧是独立的网络信息传输单元）的发送和接收。网络接口层将帧放在网上，或从网上将帧取下来。（2）网际层（IP层）TCP/IP的网际层提供寻址和路由选择协议，路由器主要工作在此层。TCP/IP的网际层对应于OSI/RM参考模型的网络层，该层主要运行以下几个协议。网际网协议IP：负责在主机和网络之间寻址和路由数据包。地址解析协议ARP：获得同一物理网络中的硬件主机地址。网际控制消息协议ICMP：发送消息，并报告有关数据包的传送错误。互联组管理协议IGMP：被IP主机拿来向本地多路广播路由器报告主机组成员。（3）传输层传输层位于应用层和网络层之间，为终端主机提供端到端的连接，以及流量控制（由窗口机制实现）、可靠性（由序列号和确认技术实现）、支持全双工传输等等。传输层有两个传输协议：传输控制协议TCP：为应用程序提供可靠的通信连接。适合于一次传输大批数据的情况。并适用于要求得到响应的应用程序。用户数据报协议UDP：提供了无连接通信，且不对传送包进行可靠的保证。适合于一次传输小量数据，可靠性则由应用层来负责。（4）应用层应用程序间进行沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。TCP/IP参考模型已经成为当前网络互联事实上的国际标准。4、OSI与TCP/IP模型的比较相同点：1.都是基于独立的协议栈概念。2.两者都有功能相似的应用层、传输层、网络层。不同点：1.在OSI模型中，严格地定义了服务、接口、协议；在TCP/IP模型中，并没有严格区分服务、接口与协议。2.OSI模型支持非连接和面向连接的网络层通信，但在传输层只支持面向连接的通信；TCP/IP模型只支持非连接的网络层通信，但在传输层有支持非连接和面向连接的两种协议可供用户选择。3.TCP/IP模型中不区分、甚至不提起物理层和数据链路层。5、IEEE802参考模型上世纪80年代初期，IEEE802委员会制定了针对局域网应用的体系结构，即IEEE802局域网的参考模型。如图1.12所示。IEEE802局域网的参考模型相当于OSI模型的最低两层:物理层和数据链路层。在局域网中，物理层负责物理连接和在媒体上传输比特流，其主要任务是描述传输媒体接口的一些特性，这一点与OSI/RM参考模型的物理层功能相同。数据链路层的主要作用是通过一些数据链路层协议，在不太可靠的传输信道上实现可靠的数据传输，负责帧的传送与控制。这一点与OSI/RM参考模型的数据链路层功能相同。IEEE802局域网参考模型中的数据链路层就被划分为两个子层：媒体访问控制MAC子层和逻辑链路控制LLC子层。(1)逻辑链路控制子层（LLC）的主要功能是保证帧传送的准确和无误等。(2)介质访问控制子层（MAC）负责进行帧的组装和拆卸、帧的发送和接收。在IEEE802局域网参考模型中没有网络层。这是因为局域网的拓扑结构非常简单，且各个站点共享传输信道，在任意两个结点之间只有唯一的一条链路，不需要进行路由选择和流量控制，所以在局域网中不单独设置网络层，这一点与OSI/RM参考模型是不相同的。第三章局域网技术1、局域网定义在有限的距离内，将计算机、终端和各种外部设备用高速传输线路（有线或无线）连接而成的通信网络。局域网技术四项关键技术：(1)拓扑结构;(2)传输介质;(3)介质访问控制协议;(4)信号传输形式(基带,宽带)2、传输介质网络中常用的传输介质有：双绞线、光纤、无线传输介质（无线、卫星通信等）。（1）双绞线①物理特性每一对双绞线由绞合在一起的相互绝缘的两根铜线组成，每根铜线的直径大约1mm。②传输特性在局域网中常用的双绞线可以分为五类。常用的是3类线和5类线，5类线既可支持100Mbps的快速以太网连接，又可支持到150Mbps的ATM数据传输，是连接桌面设备的首选传输介质。③连通性双绞线既可用于点-点连接，也可用于多点连接。在在没有中继线时最大距离为100m。双绞线的线序标准：T568A的线序为：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕T568B的线序为：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕（2）光纤①物理特性光纤传输系统主要由三部分组成：光源(又称光发送机)，传输介质、检测器(又称光接收机)。光源是发光二极管或半导体激光器