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计算机网络的定义
计算机网络是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递。
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计算机网络的功能
数据通信：实现计算机之间快速、可靠的数据传输，包括文件传输、电子邮寄那、即时通信等。
资源共享：共享网络中的硬件资源（打印机、大容量存储设备等）和软件资源（应用程序、数据库等），提高资源利用率，降低成本。
分布式处理：将大型任务分解成多个子任务，分配给网络中的多台计算机协同处理，提高系统处理能力和可靠性。
提高可靠性：挡网络中某台计算机发生故障时，其他计算机可以接管工作，保证系统持续运行。
负载均衡：通过网络将工作任务合理分配到多台计算机上，避免单台计算机过载，提高整体性能。
加粗样式 集中管理：通过网络可以对分散的计算机系统进行统一管理和维护，提高管理效率。信息检索与发布：用户可以通过网络访问远程数据库，获取所需信息，同时也可以发布信息供他人使用。
远程访问：用户可以通过网络远程登录到其他计算机，使用其资源和服务，实现远程办公和协作。
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网络、互联网、因特网
网络把所有计算机连接在一起；互联网把许多网络连接在一起；因特网时世界上最大的互联网。2
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计算机网络的组成部分
硬件：端系统（边缘末端的系统）以及中间的路由器，交换机等中间设备。
软件：负载端系统上，甚至是包括这个中间设备上也有一定软件，将软件布署到硬件上。
协议：协议穿梭在各个硬件当中，构成了计算机网络。网络协议是计算机在网络中通信是必须遵守的规则。
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计算机网络中的性能指标
- 速率：连接在算计网络上的主机在数据信道上传输数据位数的速率。单位是b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s。
- 带宽：表示网络的通信线路传输数据的能力，通常指单位时间内从网络中的某一点所能通过的"最高数据率"。
- 吞吐量：在单位时间内通过网络的数据量。
- 时延 ：数据从网络的一端传送到另一端所需要的时间，单位是s。时延包含四大类：
- 发送时延：从发送分组的第一个比特开始，到该分组最后一个比特发送完毕所需的时间。取决于数据长度和发送速度。
- 传播时延：在信道上传播一定距离所花费的时间，取决于电磁波传播速度和链路。
- 排队时延：等待输出或者输入链路可用所需的等待时间，挡网络拥塞是，排队时延会明显增加。
- 处理时延：指路由器或交换机在收到分组后，进行存储转发处理所需要的时间，包括分析首部、查找转发表、差错检验等操作。
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往返时间RTT
指从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认所需要的时间。一来一回的时间。
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分层的基本原则
各层之间相互独立，每层只实现一种相对独立的功能。
每层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少。
结构上可分隔开，每层都采用最合适的技术来实现。
保持下层对上层的独立性，上层当向使用下层提供的服务。
整个分层结构应该促进标准化工作。
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协议的三要素：语法、语义、同步。
语法：规定传输数据的格式。
语义：规定所要完成的功能。
同步：规定各种操作的顺序。
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四层分层标准
网络接口层：物理层+数据链路层。
网际层：网络层。
传输层：传输层。
应用层：会话层、表示层、应用层。
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七层分层标准
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物理层
功能：传输原始比特流，定义物理接口特性（电压、接口形状、传输速率等）
设备：网卡、集线器、中继器
协议：RS-232、V.35 -
数据链路层
功能：存储比特流封装成帧，进行差错控制（即使发现差错并解决，避免浪费链路资源）、流量控制（避免发送方发送数据太快，接收方处理不过来）。
设备：网桥、交换机。
协议：PPP、HDLC、Ethernet。 -
网络层
功能：路径选择、路由选择、分组转发、拥塞控制。（寻址和路由）
设备：路由器。
协议：IP、ICMP、ARP。 -
传输层
功能：端到端的可靠传输、流量控制、差错控制。
协议：TCP、UDP。 -
会话层
功能：建立、管理和终止会话连接。
协议：RPC、NetBIOS。 -
表示层
功能：数据格式转换、加密解密、数据压缩。
协议：SSL、TLS、JPEG、MPEG -
应用层
功能：为用户提供网络服务接口。
协议：HTTP、FTP、SMTP、DNS、Telnet。物数网传会表应 ------ 七层模型物理传输比特流，定义接口的特性；
数据链路封成桢，差错流量都控制；
网络层把路径选，拥塞控制有方法；
传输可靠端到端，差错流量亦可控；
会话层把连接建，而后管理和终止；
表示层巧解数据，转换压缩都靠它；
应用层提供接口，专门服务于用户。
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TCP和UDP的区别
TCP是面向连接的，提供安全可靠的传输，传输速度慢，一对一，有流量控制。
UDP是无连接的，尽最大努力传输，不安全但传输速度快，可以一对一、一对多或多对多。
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TCP连接的三次握手
第一次，客户端发送SYN=1，seq=x。
第二次，服务端回复SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+1。
第三次，客户端发送ACK=1，ack=y+1。
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三次握手的原因
防止已失效的连接请求报文端突然传到服务器，避免资源浪费和连接错误。
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TCP连接的四次挥手
第一次，客户端发送FIN=1，seq=u
第二次，服务端回复ACK=1，ack=u+1
第三次，服务端发送FIN=1，seq=v
第四次，客户端回复ACK，ack=V+1，等待ZMLS后关闭
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四次挥手的原因
TCP是全双工的，需要双方分别关闭发送和接收的通道。
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GET和POST的区别
GET请求参数在URL中，有长度限制，可缓存；
POST请求参数与URL分开，五长度限制，不能缓存。
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HTTP版本
HTTP/1.0 短链接，每次请求建立新连接；
HTTP/1.1 长连接，管道话，Host头
HTTP/2.0 二进制分帧、多路服用，服务器推送
HTTP/3.0 基于QUIC协议，解决对头阻塞，0-RTT握手。
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HTTP与HTTPS的区别
HTTP 明文传输，端口80，不对数据加密，只进行TCP三次握手。
HTTPS 加密传输，端口443，通过SSL/TLS加密，除了TCP三次握手，还多一次SSL/TSL握手向服务端请求加密密钥。
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DNS解析过程
浏览器缓存 -> 系统缓存 ->路由器缓存
本地DNS服务器递归查询
根域名服务器 ->顶级域名服务器 ->权威域名服务器
查找到后返回IP给客户端
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输入URL到里浏览器页面显示的过程
DNS解析出真是的IP地址
建立TCP连接
发起HTTP请求
服务器收到请求后进行处理并返回响应数据
客户端收到响应后，浏览器解析渲染
关闭TCP连接
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Cookie和Seesion的区别
Cookie存储在客户端
Session存储在服务端
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抓包及分析
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应用层协议端口号以及对应的传输层协议
HTTP 80 TCP 超文本传输协议，网页浏览
HTTPS 443 TCP 安全超文本传输协议，加密网页
FTP 20/21 TCP 文件传输协议
SSH 22 TCP 安全外壳协议，远程登录
Telnet 23 TCP 远程终端协议
SMTP 25 TCP 简单邮件传输协议
DNS 53 UDP/TCP 域名系统，解析域名
DHCP 67/68 UDP 动态主机配置协议
POP3 110 TCP 邮局协议，接收邮件
SNMP 161/162 UDP 简单网络管理协议
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查看服务监听的端口
netstat -a 查看所有，结果包含四列：协议、本地地址、外部地址、状态
netstat -an 以数字的形式查看端口
netstat -n 查看建立的会话
telnet ip port 测试到远程计算机某个端口是否打开
cmdC:\Users\Administrator>netstat -a 活动连接 协议 本地地址 外部地址 状态 TCP 0.0.0.0:135 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:445 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:5040 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:7680 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:10004 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:49664 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:49665 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:49666 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:49667 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:49668 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 0.0.0.0:49669 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 127.0.0.1:8680 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 127.0.0.1:10000 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 127.0.0.1:13013 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 127.0.0.1:13016 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 127.0.0.1:54360 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 127.0.0.1:54421 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 192.168.43.4:139 DESKTOP-3EQTDM0:0 LISTENING TCP 192.168.43.4:49905 36.99.170.85:https ESTABLISHED TCP 192.168.43.4:49906 36.99.170.85:https ESTABLISHED ^C C:\Users\Administrator>netstat -n 活动连接 协议 本地地址 外部地址 状态 TCP 192.168.43.4:49905 36.99.170.85:443 ESTABLISHED TCP 192.168.43.4:49906 36.99.170.85:443 ESTABLISHED TCP 192.168.43.4:50105 103.203.143.170:443 ESTABLISHED TCP 192.168.43.4:50353 35.189.87.168:443 ESTABLISHED TCP 192.168.43.4:50465 180.163.203.54:80 TIME_WAIT TCP 192.168.43.4:50475 180.153.233.9:80 TIME_WAIT TCP 192.168.43.4:50476 36.99.170.85:80 TIME_WAIT TCP 192.168.43.4:50477 180.153.233.12:80 TIME_WAIT TCP 192.168.43.4:50478 101.91.111.172:80 TIME_WAIT TCP 192.168.43.4:50479 36.99.170.85:80 TIME_WAIT TCP 192.168.43.4:50480 180.153.233.12:80 TIME_WAIT TCP 192.168.43.4:50481 36.99.170.85:443 TIME_WAIT TCP 192.168.43.4:50482 180.153.232.146:80 TIME_WAIT TCP 192.168.43.4:50490 142.250.217.74:443 SYN_SENT TCP 192.168.43.4:50491 142.250.217.74:443 SYN_SENT TCP 192.168.43.4:62499 4.145.79.80:443 ESTABLISHED TCP 192.168.43.4:62676 101.91.111.158:80 ESTABLISHED TCP 192.168.43.4:62705 180.153.232.234:80 ESTABLISHED TCP 192.168.43.4:63494 180.153.232.111:80 ESTABLISHED TCP 192.168.43.4:63933 1.194.172.138:443 CLOSE_WAIT TCP 192.168.43.4:63934 1.194.172.138:443 CLOSE_WAIT TCP [240e:47e:4ea1:9cf3:f85c:9001:789f:b28]:50399 [2407:c080:1200:2096:1a61:6cd:a922:a6ca]:443 ESTABLISHED TCP [240e:47e:4ea1:9cf3:f85c:9001:789f:b28]:62660 [240e:97c:2f:3049::a]:80 ESTABLISHED C:\Users\Administrator> -
网络诊断工具ping、pathping、Tracert（Windows下）
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ping ip 测试网络连通性，通过向目标主机发送ICMP回显请求包，测量往返时间RTT和丢包率。默认会发送4个数据包。
cmdC:\Users\Administrator>ping www.baidu.com 正在 Ping www.a.shifen.com [240e:ff:e020:98c:0:ff:b061:c306] 具有 32 字节的数据: 来自 240e:ff:e020:98c:0:ff:b061:c306 的回复: 时间=22ms 来自 240e:ff:e020:98c:0:ff:b061:c306 的回复: 时间=14ms 来自 240e:ff:e020:98c:0:ff:b061:c306 的回复: 时间=38ms 来自 240e:ff:e020:98c:0:ff:b061:c306 的回复: 时间=46ms 240e:ff:e020:98c:0:ff:b061:c306 的 Ping 统计信息: 数据包: 已发送 = 4，已接收 = 4，丢失 = 0 (0% 丢失)， 往返行程的估计时间(以毫秒为单位): 最短 = 14ms，最长 = 46ms，平均 = 30ms -
Tracert ip 通过发送ICMP回显请求数据包，并追捕增加TTL值，当TTL到期后，路径上的每个路由器都会返回TTL超时响应，从而发现整个路径上的所有节点。
下面的结果表示从本机到www.baidu.com服务器，经过了11个路由，其中2号路由的三次请求都超时获了且取不到ip信息，表示节点不通，4号、6号，存在超时无响应的情况。虽然2号节点显示不通，但本机可以成功访问百度网页，说明是2号节点设置了禁止ICMP探测。
cmdC:\Users\Administrator>tracert www.baidu.com 通过最多 30 个跃点跟踪 到 www.a.shifen.com [240e:ff:e020:99b:0:ff:b099:cff1] 的路由: 1 14 ms 17 ms 18 ms 240e:47e:4ea1:9cf3:fa2f:86ff:fed5:bcf5 2 * * * 请求超时。 3 31 ms 14 ms * 240e:187:c240:200::16:61 4 * 51 ms * 240e:180:26c:300::ee 5 32 ms 26 ms 22 ms 240e:180:26c:300::e9 6 33 ms * 70 ms 240e:1f:5000:900e::3 7 28 ms 34 ms 18 ms 240e:1f:5ff6::2 8 40 ms 30 ms 20 ms 240e:1f:5800:30::3 9 54 ms 19 ms 39 ms 240e:ff:e020:8ff::71 10 90 ms 37 ms 28 ms 240c:4001:3170::ec1:eb2:3 11 35 ms 20 ms 24 ms 240c:4001:3170::eb1:eb2:2 12 38 ms 24 ms 20 ms 240c:4051:1317:2eb:1eaf:2:eb01:4 13 52 ms 21 ms 35 ms 240c:4051:1317:207:1eaf:2:1b07:7 14 64 ms 24 ms 26 ms 240e:ff:e020:99b:0:ff:b099:cff1 跟踪完成。 C:\Users\Administrator> -
pathping ip 结合了ping和tracert的功能，不仅显示到目标主机的路径，还会统计路径中每个节点的丢包率和延迟。会追踪路由，然后想每个节点发送多个数据包进行统计，提供更详细的网络质量分析。
cmdC:\Users\Administrator>pathping www.baidu.com 通过最多 30 个跃点跟踪 到 www.a.shifen.com [240e:ff:e020:98c:0:ff:b061:c306] 的路由: 0 DESKTOP-3EQTDM0 [240e:47e:4ea1:9cf3:f85c:9001:789f:b28] 1 240e:47e:4ea1:9cf3:fa2f:86ff:fed5:bcf5 2 * * * 正在计算统计信息，已耗时 25 秒... 指向此处的源 此节点/链接 跃点 RTT 已丢失/已发送 = Pct 已丢失/已发送 = Pct 地址 0 DESKTOP-3EQTDM0 [240e:47e:4ea1:9cf3:f85c:9001:789f:b28] 0/ 100 = 0% | 1 13ms 0/ 100 = 0% 0/ 100 = 0% 240e:47e:4ea1:9cf3:fa2f:86ff:fed5:bcf5 跟踪完成。 C:\Users\Administrator>
在liunux中，ping也可以直接使用；traceroute对应Tracert、mtr对应pathping，traceroute和mtr需要安装。
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计算机网络基础知识
无所事事的海绵宝宝2026-01-06 15:37
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