計算機網絡學習（一）：計算機網絡概述和物理層

第一章：計算機網絡概述

接入層：直接接入終端設備(如電腦)

匯聚層：將接入層的交換機匯聚到一個交換機

　　匯聚層的帶寬要高於接入層(要注意交換機之間承受的帶寬)

 

Q : 局域網網線長度有限制麼

　局域網的覆蓋範圍通常不超過10千米

　城域網覆蓋範圍通常10-100千米，再大就是廣域網了。

局域網：覆蓋範圍小，本身花錢買設備，帶寬固定，本身維護

廣域網：距離遠，花錢租帶寬 

Internet：ISP組成，有本身的機房，對網民提供訪問Internet鏈接

　　ISP：(Internet Service Provider)，互聯網服務提供商(電信、聯通)

 

IP段分爲網絡部分和主機部分

子網掩碼：255的個數是網絡部分的位數，用於告訴計算機那些是網絡部分主機部分（可能和分配IP有關）

路由器的地址通常是第一個，好比15.0.0.1

網關（Gateway）：到其餘網段應該訪問哪個ip，好比路由器

Mac地址：物理地址，終端都有

 

數據包：數據+源IP地址+目的IP地址

數據幀：數據+源IP地址+目的IP地址+源Mac地址+目標Mac地址

路由器轉發數據幀的過程當中會不斷改變Mac地址到目標IP。

物理地址決定了下一跳給誰，IP地址決定了最終到哪去 

Q: 路由之間的傳遞是經過Mac地址麼？

 

數據包比較大，須要拆分，因此會有緩存機制，瀏覽器會從緩存中一點一點的取數據

 

OSI參考模型

應用層：全部能產生網絡流量的程序（和用戶交互的程序，如QQ等）。

表示層：在傳輸以前進行的處理。好比進行加密或者壓縮處理，二進制，ASCII(編碼方式不一樣會出現接受的數據出現錯誤)

會話層：

　　netstat -n 查看會話,ESTABLISHE是已經創建的會話，TIME_WAIT是訪問網頁的，快要釋放了（Q：）

　　netstat -nb  能夠查看會話是由哪一個應用程序創建的

傳輸層：提供可靠傳輸，流量控制，不可靠傳輸

網絡層：負責選擇最佳路徑，規劃IP

數據鏈路層：幀的開始和結束，透明傳輸，差錯校驗(只檢查，不糾錯，傳輸層糾錯)(交換機)

物理層：接口標準，電器標準，如何在物理鏈路上傳輸更快（網線）

 下層爲上層提供服務。

 

OSI參考模型對網絡排錯指導

1. 物理層故障 查看鏈接狀態  發送和接受的數據包

遇到問題先從物理層查找，好比網線問題，在網絡和共享中心中會顯示網絡電纜有問題，

若是沒有顯示網絡電纜問題，再看屬性中已發送和已接收的數據包，有一個爲0，也多是物理層的網線故障

2. 數據鏈路層故障 MAC地址衝突，ADSL欠費，網速沒辦法協商一致，好比千兆寬帶強行對應百兆設備，計算機鏈接到錯誤的VLAN

網絡設備--》 屬性中能看到速度

 

A:修改MAC地址

默認狀況下是設備之間進行帶寬協商，也能夠強制修改

 

 屬性---》配置----》高級---》Speed & Duplex(中文：鏈接速度和雙工模式)

 

 

3. 網絡層故障 規劃地址 選擇路徑，好比配置了錯誤的IP地址，子網掩碼，錯誤的網關，路由器沒有配置到達目標網絡的路由

計算機沒有配網關，就無法訪問其餘網段，能ping通，網絡層就沒問題

4. 應用層故障（暫時將其他層都規劃到應用層）應用配置錯誤，好比設置了不存在的代理 

 

 

OSI參考模型和網絡安全

1.物理層安全 

別人能夠接入你的網絡

2. 數據鏈路層安全   ADSL帳號密碼   VLAN交換機端口綁定MAC地址

3. 網絡層安全  在路由器上使用ACL控制數據包流量，windows防火牆

4. 應用層安全  開發的應用程序沒有漏洞

 

 

TCP/IP協議

OSI中的應用層、表示層、會話層在TCP/IP中屬於應用層

數據鏈路層和物理層在TCP/IP中屬於網絡接口層

 

 

數據封裝

 

 

 

 

計算機網絡的性能

1. 速率：鏈接在計算機網絡上的主機在數字信道上傳送數據位數的速率

單位是b/s,kb/s, Mb/s, Gb/s(bit,Byte)，指發送端和接受端的傳輸速度

寬帶速率通常是bit/s，百兆是100M bit/s，而下載速度單位是字節，Byte/s，因此要除以8

2. 帶寬：數據通訊領域中，數字信道送傳送的最高數據率

單位同上。指端口和端口之間的速度

Q:查看路由器的帶寬

3. 吞吐量：即在單位時間內經過某個網絡的數據量

單位同上。指總得流量。

4. 時延（又指延遲）

分爲發送時延，傳播時延，處理時延，排隊時延

發送時延：發送端發送完一個文件的時間

　　數據塊長度（比特）/ 信道帶寬（比特/秒）

排隊時延：路由緩存排隊時間，緩存滿了就扔掉，即丟包

處理時延：路由分發文件，處理向哪裏發的處理時間

傳播時延：在信道傳播的時間

接口帶寬更改的是發送時延，物理介質是無法經過接口帶寬改變的。

5. 時延帶寬積

傳播時延 x 帶寬

第一章未完

 路由器和交換機：

路由器工做在網絡層，交換機工做在數據鏈路層，前者負責在不一樣網段轉發數據，後者是根據MAC地址尋址。

 

第二章 物理層 

2.1 物理層的基本概念

物理層解決如何在鏈接各類計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流，而不是指具體的傳輸媒體

主要任務能夠描述爲肯定傳輸媒體接口的一些特性，好比

機械特性：接口形狀，大小，引線數目

電氣特性：好比規定電壓範圍（-5V到+5V）

功能特性：好比規定-5V爲0，+5V爲1

過程特性：規定創建鏈接時各個相關部件的工做步驟

2.2 數據通訊的基礎知識

典型的數據通信模型

 

 

 

碼元（code）-- 在使用時間域的波形表示數字信號時，則表明不一樣離散數值的基本波形就是碼元

1碼元能夠攜帶n bit的信息量(不一樣的電壓值表明不一樣的數值)

信道：通常表示向一個方向傳遞信息的媒體。

 

基帶信號（基本頻帶信號）---- 來自信源的信號，不易傳播

帶通訊號：把基帶信號通過載波調製後，把信號的頻率範圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸

 

傳輸距離近的時候，計算機網絡採用基帶傳輸，長距離須要通過載波調製轉爲帶通訊號。

 

對基帶數字信號的幾種調製方法：

調幅： 1的時候有振幅，0的時候沒有

調頻：一直有振幅，高頻1，低頻0

調相：正弦波和餘弦波區分0和1

 

總結：

數據通訊的基礎知識

　　數據通信模型

　　相關術語

　　信道: 單工通訊，半雙工通訊，全雙工通訊　　

　　基帶信道，帶通訊號

　　調製方法：調頻，調幅，調相

　　經常使用的編碼：單極性不歸零碼，雙極性不歸零碼，單極性歸零碼，雙極性歸零碼

　　　　　　　　曼徹斯特編碼，差分曼徹斯特編碼

　　信道的極限容量

　　　　奈氏準則  沒有信號干擾，碼元的傳輸速率有上限

　　　　香農公式  有信號干擾，無差錯傳輸速率

 

2.3 物理層下面的傳輸媒體

2.4 信道複用技術

2.5 數字傳輸系統

2.6 寬帶接入技術

 

 

博主是web開發，對物理層這塊學習沒有深刻......