计算机网络由若干个结点和链接这些结点的链路组成 ，网络中的节点 可以是计算机，交换机，集线器或者路由器等能进行网络通信的终端设备，链路 是一个节点到另外一个节点走的物理线路。
这些节点和链路彼此连接形成了各种不同范围的网络。分为：
- 局域网：一般用在狭小区域的网络，如一个社区，办公室或者一栋楼等。
- 城域网：一个城市中计算机所相互连接形成的计算机网络，是介于广域网和局域网之间的一种高速网络。
- 广域网：常常是一个国家或者一个洲。目的是为了让分布较远的各局域网互联。
1、互联网协议
网络协议就是网络传递，管理信息的一些范畴。如HTTP协议是一个在计算机世界里专门在两点之间传输文字，图片，音频，视频等超文本数据的约定和范畴。
| 网络体系结构 | 协议 | 用途 |
|---|---|---|
| TCP/IP | HTTP、SMTP、TELNET、IP、ICMP、TCP、UDP等 | 用于互联网，局域网 |
| IPX/SPX | IPX、NPC、SPX | 主要⽤于个⼈电脑局域⽹ |
| AppleTalk | AEP、ADP、DDP | 苹果公司现有产品互联 |
2、OSI标准模型
- 应用层：是OSI标准模型的最顶层，是直接为应⽤进程提供服务的。其作⽤是在实现多个系统应⽤进程相互通信的同时，完成⼀系列业务处理所需的服务。包括⽂件传输、电⼦邮件 远程登录和远端接⼝调⽤等协议。
- 表示层：向上对应⽤进程服务，向下接收会话层提供的服务，表示层位于OSI标准模型的第六层，表示层的主要作⽤就是将设备的固有数据格式转换为⽹络标准传输格式。
- 会话层：位于OSI标准模型的第五层，它是建⽴在传输层之上，利⽤传输层提供的服务建⽴和维持会话。
- 传输层：位于OSI标准模型的第四层，它在整个OSI标准模型中起到了⾄关重要的作⽤。传输层涉及到两个节点之间的数据传输，向上层提供可靠的数据传输服务。传输层的服务 ⼀般要经历传输连接建⽴阶段，数据传输阶段，传输连接释放阶段 3 个阶段才算完成⼀个完整的服务过程。
- ⽹络层：位于OSI标准模型的第三层，它位于传输层和数据链路层的中间，将数据设法从源端经过若⼲个中间节点传送到另⼀端，从⽽向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。
- 数据链路层：位于物理层和⽹络层中间，数据链路层定义了在单个链路上如何传输数据。
- 物理层：是OSI标准模型中最低的⼀层，物理层是整个OSI协议的基础，物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
3、TCP/IP协议簇
CP/IP协议中，只有四个层次：
| TCP/IP | 作用 | 特点 | 常见协议 |
|---|---|---|---|
| 应用层 | 面向用户和应用程序，为各种网络应用提供通信服务 | 用的浏览器、邮箱、文件传输都在这一层 | HTTP/HTTPS（网页浏览）、FTP/SFTP（文件传输）、SMTP/POP3（邮件收发）、DNS（域名解析）、SSH（远程登录） |
| 传输层 | 端到端的数据传输控制，为两台主机上的应用程序提供可靠 / 不可靠的数据传输服务 | 提供两种核心传输协议：TCP 和 UDP。负责差错校验、流量控制、拥塞控制（TCP） | TCP：面向连接、可靠传输，保证数据不丢、不乱序（比如网页加载、文件下载）。UDP：无连接、不可靠传输，速度快但不保证送达（比如视频通话、直播、游戏） |
| 网络层 | 跨网络的寻址与路由，负责把数据从源主机，通过中间网络设备，送到目标主机 | 不保证数据可靠送达（可靠传输交给 TCP 处理）。负责路由选择、IP 寻址、分片重组 | IP（IPv4/IPv6）：核心协议，定义 IP 地址和数据包格式。ICMP：用于网络诊断（比如 ping 命令）。OSPF/BGP：路由协议，决定数据传输路径。路由器工作在这一层 |
| 网络接口层 | 相邻节点的数据传输，负责把 IP 数据包封装成帧，在物理介质上传输 | 负责 MAC 寻址、帧封装、差错检测。定义物理介质的传输方式（比如网线、光纤、无线信号） | 以太网协议、Wi-Fi（802.11）、PPP 协议。交换机、网卡、网线、光纤都属于这一层的设备 / 介质 |
4、常用的协议
- IP 协议（网络层）：网际互联协议，是 TCP/IP 的核心，负责跨网络寻址与路由，把不同网络连成一个可扩展的互联网，解耦上下层网络。
- ICMP 协议（网络层）：Internet 报文控制协议，在主机 / 路由器间传递控制消息，用于网络错误侦测与回报（如 ping 命令），帮助排查网络连通性问题。
- ARP 协议（网络层）：地址解析协议，通过广播根据 IP 地址查询对应的 MAC 物理地址，结果会缓存，用于局域网内的地址匹配。
- TCP 协议（传输层）：传输控制协议，面向连接、可靠的字节流传输协议，提供可靠交付，包含拥塞控制、流量控制、重传等机制。TCP的主要特点有 慢启动、拥塞控制、快速重传、可恢复。
- UDP 协议（传输层）：用户数据报协议，无连接、不可靠传输协议，不保证数据送达，但实时性好、效率高，适用于对速度敏感的场景。
- FTP 协议（应用层）：文件传输协议，分为服务器和客户端，用于高效传输大文件，是 TCP/IP 中文件传输的标准协议。
- DNS 协议（应用层）：域名系统协议，将域名与 IP 地址相互映射的分布式数据库，通过域名解析方便用户访问网络资源，缓存可提升访问速度。
- SMTP 协议（应用层）：简单邮件传输协议，用于发送 / 中转电子邮件，是邮件发送服务的标准协议。
- SLIP 协议（链路层）：串行线路网际协议，在串行通信线路上支持 TCP/IP 的点对点链路层协议。
- PPP 协议（链路层）：点对点协议，为点对点连接设计的链路层协议，用于拨号 / 专线方式建立主机、路由器间的简单连接。
5、网络的核心概念
5.1、传输方式
一般分为面向连接型和面向无连接型。
- ⾯向连接型中，在发送数据之前，需要在主机之间建⽴⼀条通信线路。
- ⾯向⽆连接型则不要求建⽴和断开连接，发送⽅可⽤于任何时候发送数据。接收端也不知道⾃⼰何时从哪⾥接收到数据。
5.2、分组交换
互联网应用中，终端间交换的信息称为报文，包含文字、数据、音视频等内容。为便于传输，长报文会被切分为小数据块，即分组，报文由分组组成。
分组从源终端到目的终端，需经过通信链路和分组交换机；若分组大小为L比特，链路传输速率为R比特/秒，传输时间为L/R秒。
分组到达交换机后不会直接转发，交换机采用存储转发传输方式，需先接收完整分组，再进行转发。
过程：
- 拆分报文：源终端将长报文切分为多个小分组。
- 分组传输：分组从源终端出发，经过通信链路发送至分组交换机。
- 存储转发：交换机接收并存储完整分组后，转发至下一段链路或目标终端。
- 重组报文：目的终端接收所有分组后，将其重组为原始报文，完成信息交换。
5.3、电路交换
电路交换是另一种核心数据交换方式，核心以电路为传输单元，依赖交换机、路由器等设备建立专用通信电路。
电路交换需先建立专属通信电路，全程占用该电路，不与其他终端共享，传输过程中电路始终保持连接状态。
其核心特点是面向连接、独占资源，传输延迟低、可靠性高，但资源利用率较低，适用于语音通话等实时性要求高的场景。
过程：
- 建立电路：源终端与目的终端通过交换机、路由器等设备，建立一条专属的通信电路，期间电路被独占，不与其他终端共享。
- 数据传输：电路建立完成后，源终端将数据（如语音、数据）通过已建立的专用电路传输至目的终端，传输过程中电路始终保持连接。
- 释放电路：数据传输完成后，源终端或交换机主动释放专用电路，该电路可被其他终端重新使用。