计算机网络原理详解

计算机网络基础

线路(网线，光纤，无线。。。)

计算机终端(服务器， 电脑设备， 终端机， POS机，

ATM机。。。)

网络设备(路由器，交换机，中继器，光电转换器，负

载均衡，防火墙，中继器。。。)

软件和协议

网络通信的目的：通信和资源共享

网络的七层模型：物理层，数据链路层，网络层，传输

层，会话层，表示层，应用层

物理层

目的：保证原始数据比特流的无误传输；

任务：确定与物理媒体相关的机械特性，电气特性、机械

特性、功能特性以及规程特性

机械特性：连接器形式与插针分配电气特性：接口电气信号

特性。

功能特性：数据传递、控制、定时、接地规程特性：接口电

路所使用的规程

国物理层-宽带

带宽的单位：bps(比特率) ， 即bits/sec

带宽的大小，指的是每秒能吞吐多少个“位”(0/1)

文件的大小，指的是1字节=8位(8个0/1)距离与宽带

成反比，距离越远，带宽越低

例如：局域网的带宽比广域网大；

物理层：将二进制的数字信息比特流从一个节点传输到

下一个节点

设备：线路(网线、光纤，无线，同轴电缆等)，网卡，

无线(3G， 4G， 5G， 蓝牙， 红外， WiFi)

物理层-网卡的作用：

将数字信息进行串/并转换；

地址标识；

数据帧的封装和拆卸；

MAC地址：又叫网卡地址， 48bits(8个字节) ， 0~23位

是厂商代码，24~47位是产商自行分派

口计算机内部：CPU， 内存， 硬盘， 键盘

例如代码程序，已知：定义变量a=1.b=2求：X=a+b

的结果。

回计算机计算原理：

第一步，计算机会在内存中，划分-块区域，表示为

a，大小为1，表示为b，大小为2；

第二步， CPU从内存中取到到数据进行计算， 再把计

算结果存储到内存中，表示为X，大小为3：

缓存：

由于CPU， 内存和硬盘传输效率不同， CPU>内存>

硬盘，所以需要缓存进行数据暂存，缓存大小不同，影

响电脑性能；

内存和硬盘的区别：

断电下，硬盘的数据会保存下来，但是内存/缓存的

数据会丢失；

CPU：

位数：一位按照8位的倍数，32位，64位表示一个脉冲可

以传输64个bits；

主频：2.6GHZ， -秒钟传输2.6G， 1k=1024KB1M=

1000K1G=1024M1G=10亿bits 2.6GHZ相当于一秒钟

64*26亿bits

数据链路层

目的：保证数据在物理链路上实现可靠的传输

数据的封装和拆卸

地址标识

数据校验，如：1101101100，在尾部加上数据准确性

检查，如果1为偶数就是1，奇数为0.接收端看接收到的

数据中1是不是为偶数，是则表示数据接收是对的，存往一

点风险955

网络层

网络层数据传输单位(包)，其作用有：

路由选择；

实现数据跨网络的链接；

IP协议

网络层包含：版本号，头部长度，服务器类型，数据包总

长度，生存期，源地址，目标地址等

IP协议--地址

IPV 4地址由32位二进制数字组成， 每8位为一段， 共

分为4段，段间用"."隔开，为了便于阅读，每一段表示为

其对应的十进制数字，称为“点分十进制”表示形式；

IPV 4地址由类型， 网络号和主机号三个部分组成，

路由寻址时，首先根据地质的网络号到达网络，然后利

用主机号达到主机；

IPV 4地址分为5类， 不同的类型适用于不同规模的网络

IP地址在0~255之间，255为广播地址，0表示网段

网络号：IP地址和子网掩码进行逻辑与计算的结果

例如：IP：10.102.129.158子网掩码：255.255.255.0

十进制转换成二进制：除二取余数，一位数不够时，补0

传输层

物理层+数据链路层+网络层：实现数据从原主机的网卡送

到目标主机的网卡中；

物理层+数据链路层+网络层+传输层：实现数据从源主机

的进程送到目标主机的应用程序进程(端口号)

传输的目的：

实现数据从源进程到目标进程的传输；

断点续传；

拥塞控制

传输层的两个协议：UDP协议， TCP协议， 两个协议区别

如下：

UDP无连接协议， TCP是面向连接的协议；

TCP比UDP更可靠；

UDP比TCP要占用的网开销小很多

端口号的概念：

对于TCP或UDP的应用程序， 都有标识该应用程序

的端口号，即端口号用于区分各种应用；

端口号的长度是16位，可提供65536(2的16次方)个

不同的端口号；

端口号1-255是公共端口号， 256-1024是用于Unix

服务；

端口号的另一种分配方法叫本地分配，使用1024以

上的端口号，本地分配方式不受网络规模限制，但是通

信双方要预先知道。

网络连接的三次握手和四次断开，例如A和B的进行通

信，三次握手四次释放过程如下：

三次握手：

1.A发请求给B(希望对方可以一起吃饭， SYN， seq=0)

2.B回复A(可以一起吃饭， ， SYN， seq=0，ACK ACK

number=1)

3.A确认收到B的确认消息(ACK ACK number=1)

四次断开：

1.A告诉B， 数据发送完了(序号n， FIN=1)

2.B告诉A， 收到最后一个消息了(ACK number=n+1，

ACK flag=1)

3.B的数据发送完了后，B告诉A，数据发送完了(序号m，

FIN=1)

4.A告诉B， 收到了最后一个消息(ACK number=m+1，

ACK flag=1)

应用层

应用层，确定数据格式，数据加密，数据压缩等；

应用层常用的协议：

HTTP协议：HyperText Transfer Protocol超文本传输

协议，是应用层协议，请求和响应应有固定的格式，

请求由四部分组成：请求行，请求头，空行，请求体；

响应也是有四部分组成：响应行，响应头，空行，请求体；

接口请求的方式有：GE获联资源) ， POS PE传送数据)