计算机网络基本架构知识点

1. 网络体系结构模型：

++OSI 七层模型：++
物理层：是网络通信的基础层，负责在物理介质上传输比特流。该层定义了物理连接的标准，如电缆的类型、接口的形状、插头的规格等，以及信号的传输方式，包括电压、电流、频率等参数。例如，规定了用多大的电压代表数字信号中的"0"和"1"，以便在不同的物理设备之间实现准确的比特传输。
数据链路层：将物理层传输的比特流组合成帧，在相邻节点之间进行数据传输。它负责帧的封装、传输、差错检测和纠正等功能。常见的数据链路层协议有以太网协议、PPP 协议等。例如，以太网中的数据链路层会在发送数据时，将网络层传来的 IP 数据报封装成以太网帧，并添加源地址、目的地址、帧校验序列等信息，然后在局域网上进行传输。
网络层：主要任务是实现数据包的路由选择和转发，将数据包从源主机传输到目的主机。该层使用 IP 协议等，根据数据包的目的 IP 地址，确定数据包在网络中的传输路径。网络层还负责对数据包进行分片和重组，以适应不同网络的传输能力。
传输层：为应用层提供端到端的通信服务。它主要有两种协议，TCP（传输控制协议）和 UDP（用户数据报协议）。TCP 是面向连接的、可靠的传输协议，保证数据的顺序传输、无差错和无丢失；UDP 是无连接的、不可靠的协议，但传输效率高，适用于对实时性要求较高、对数据准确性要求不高的应用。
会话层：负责建立、维护和管理通信会话。例如，在进行远程登录时，会话层会建立和管理用户与远程主机之间的会话，确保通信的正常进行。
表示层：用于数据的格式转换、加密和解密、压缩和解压缩等操作，使不同系统之间能够正确地理解和处理数据。比如，将一种数据格式转换为另一种数据格式，以便在不同的操作系统或应用程序之间进行数据交换。
应用层：是用户与网络的接口，为用户提供各种网络应用服务，如电子邮件、网页浏览、文件传输等。应用层协议有 HTTP、FTP、SMTP 等。
TCP/IP 四层模型：是实际应用中广泛使用的网络体系结构模型，包括网络接口层、网络层、传输层和应用层。其中，网络接口层对应 OSI 模型的物理层和数据链路层；网络层主要使用 IP 协议；传输层与 OSI 模型的传输层功能类似；应用层包含了各种基于 TCP/IP 协议的应用程序。
五层模型：是一种综合了 OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型优点的网络体系结构模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。这种模型在学习和讲解计算机网络原理时比较常用，能够更好地理解网络通信的过程。

2. 网络硬件设备：

服务器：是为网络中的其他设备提供各种服务的计算机，如文件服务器用于存储和管理文件，数据库服务器用于存储和管理数据库，邮件服务器用于处理电子邮件等。
客户机（工作站）：是网络中使用服务器提供的服务的计算机，用户通过客户机访问网络资源、运行应用程序等。
交换机：工作在数据链路层，用于连接多个网络设备，如计算机、服务器、路由器等。交换机根据 MAC 地址转发数据帧，能够实现快速的数据交换和局域网内的通信。
路由器：工作在网络层，主要功能是根据 IP 地址选择最佳的路径，将数据包从一个网络转发到另一个网络，实现不同网络之间的通信。
防火墙：用于保护网络的安全，防止未经授权的访问和攻击。防火墙可以根据预设的规则，对进出网络的数据包进行过滤和检查，阻止恶意的网络流量。
无线接入点（AP）：用于建立无线网络，使无线设备能够接入网络。AP 可以将有线网络信号转换为无线信号，供笔记本电脑、手机、平板电脑等无线设备接收。

3. 网络拓扑结构：

星型拓扑：以一个中心节点为核心，其他节点通过独立的链路与中心节点相连。这种拓扑结构的优点是易于管理和维护，故障诊断容易；缺点是中心节点的可靠性要求高，一旦中心节点出现故障，整个网络可能瘫痪。
总线型拓扑：所有节点都连接在一条共享的通信总线上。总线型拓扑结构的成本低，易于扩展，但存在信号冲突和网络带宽受限的问题，而且故障诊断比较困难。
环形拓扑：节点通过环形链路连接成一个闭合的环。环形拓扑结构的数据传输具有确定性，不会发生冲突，但环中任何一个节点的故障都可能导致整个网络的瘫痪。
网状拓扑：节点之间通过多条链路相互连接，形成一个复杂的网状结构。网状拓扑结构的可靠性高，容错能力强，但网络的建设和维护成本高，管理复杂。

4. 通信协议：

IP 协议：是网络层的核心协议，负责为数据包提供寻址和路由功能，使数据包能够在不同的网络之间传输。IP 协议有两个版本，IPv4 和 IPv6。IPv4 地址是 32 位的二进制数，由于互联网的快速发展，IPv4 地址已经面临枯竭的问题；IPv6 地址是 128 位的二进制数，能够提供大量的地址空间。
TCP 协议：是一种面向连接的、可靠的传输协议，在传输层提供数据的可靠传输服务。TCP 协议通过三次握手建立连接，通过四次挥手断开连接，在数据传输过程中，还采用了确认、重传、流量控制、拥塞控制等机制，保证数据的准确、有序传输。
UDP 协议：是一种无连接的、不可靠的传输协议，在传输层提供高效的数据传输服务。UDP 协议不建立连接，直接发送数据包，因此传输效率高，但不保证数据的可靠性，适用于对实时性要求较高、对数据准确性要求不高的应用。
HTTP 协议：是应用层的协议，用于在 Web 浏览器和 Web 服务器之间传输超文本数据，如网页、图片、视频等。HTTP 协议是无状态的，即服务器不会保存客户端的状态信息。
FTP 协议：也是应用层的协议，用于在客户端和服务器之间进行文件传输。FTP 协议支持文件的上传和下载，以及目录的创建、删除等操作。

5. 网络地址分配：

IP 地址：是网络中设备的唯一标识，由网络号和主机号组成。根据 IP 地址的分类，可以分为 A、B、C、D、E 五类，其中 A、B、C 类是常用的 IP 地址类型。
子网掩码：用于确定 IP 地址中的网络号和主机号。通过子网掩码与 IP 地址的按位与运算，可以得到网络地址。
VLAN（虚拟局域网）：是一种将一个物理局域网划分为多个逻辑局域网的技术。通过 VLAN，可以将不同部门、不同业务的设备划分到不同的 VLAN 中，提高网络的安全性和管理效率。

6. 网络安全：

加密技术：通过对数据进行加密，使未经授权的用户无法获取数据的内容。常见的加密算法有对称加密算法（如 AES）和非对称加密算法（如 RSA）。
认证技术：用于验证用户的身份，确保只有合法的用户能够访问网络资源。常见的认证方式有用户名和密码认证、数字证书认证等。
访问控制技术：根据用户的身份和权限，控制用户对网络资源的访问。访问控制可以通过设置访问列表、防火墙规则等方式实现。
安全审计：对网络中的活动进行记录和监控，以便及时发现安全事件和违规行为，并进行调查和处理。