计算机网络

一、网络的基本概念

学习网络时,首先要知道:网络好不好,不只是看"网速快不快"。

网络的评价指标可以分为两类:

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1. 性能指标
2. 非性能指标

1. 性能指标

性能指标主要描述网络"快不快、稳不稳、能力强不强"。

常见性能指标有:

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速率
带宽
吞吐量
时延

1. 速率

速率表示单位时间传输多少数据。

常见单位:

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bit/s
Kbit/s
Mbit/s
Gbit/s

例如:

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100 Mbit/s 网络
1 Gbit/s 光纤

通俗理解:

速率就是水管里水流的速度。

2. 带宽

带宽表示网络理论上最大传输能力。

例如:

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一条网络链路带宽是 1000 Mbit/s

通俗理解:

带宽就是水管有多粗。

水管越粗,理论上能通过的水越多。

3. 吞吐量

吞吐量表示实际传输的数据量。

例如:

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带宽是 1000 Mbit/s
但实际下载只有 600 Mbit/s

这 600 Mbit/s 就是吞吐量。

通俗理解:

带宽是理论能力,吞吐量是实际效果。

4. 时延

时延表示数据从发送到接收需要多长时间。

例如:

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ping 百度:20 ms
ping 国外服务器:200 ms

时延越小,响应越快。

常见时延包括:

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发送时延
传播时延
处理时延
排队时延

通俗理解:

时延就是快递从发出到送达要多久。

2. 非性能指标

非性能指标不是直接描述速度,而是描述网络建设和使用中的其他因素。

常见非性能指标有:

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费用
质量
标准化
可靠性
可扩展性
可升级性
易管理性
可维护性

例如:

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这个网络建设成本高不高?
后期维护麻不麻烦?
用户增加后能不能扩容?
设备坏了会不会全网瘫痪?

二、通信技术

通信技术主要讲:数据是怎么通过网络传过去的。

1. 数据与信道

通信过程可以简单理解成:

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信源 → 信道 → 信宿

也就是:

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发送方 → 传输通道 → 接收方

例如:

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手机发微信给朋友
手机是信源
无线网络是信道
朋友手机是信宿

2. 模拟信号和数字信号

通信中的数据可以分为:

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模拟信号
数字信号

模拟信号

模拟信号是连续变化的信号。

例如:

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传统电话声音信号

数字信号

数字信号是离散的信号,通常用 0 和 1 表示。

例如:

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计算机数据
网络传输的数据

现代网络主要传输数字信号。

3. 物理信道和逻辑信道

信道可以分为:

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物理信道
逻辑信道

物理信道

物理信道是真实存在的传输介质。

例如:

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网线
光纤
无线电波

逻辑信道

逻辑信道是建立在物理信道之上的虚拟线路。

例如:

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两台电脑之间看起来有一条专用通信线路
但底层可能经过很多物理设备

逻辑信道可以分为:

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面向连接
无连接

4. 信号传输过程

信号从发送到接收,通常要经过:

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编码
交织
调制
解码

可以通俗理解成:

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发送前:把数据变成适合传输的信号
接收后:把信号还原成数据

三、复用技术和多址技术

1. 复用技术

复用技术是指:

在一条信道上同时传输多路数据。

通俗理解:

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一条路上同时跑很多辆车

常见复用技术:

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TDM:时分复用
FDM:频分复用
CDM:码分复用

TDM:时分复用

把时间分成很多小片,每个用户轮流使用。

例如:

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用户 A 用第 1 个时间片
用户 B 用第 2 个时间片
用户 C 用第 3 个时间片

FDM:频分复用

把频率分成多个频段,每个用户用一个频段。

例如:

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广播电台
每个电台占用不同频率

CDM:码分复用

每个用户使用不同的编码,接收端根据编码分离数据。

例如:

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大家同时说话
但每个人说不同语言
接收者能听懂其中某一个人的话

2. 多址技术

多址技术是指:

在一条线路上同时传输多个用户的数据,并在接收端分离出来。

通俗理解:

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一辆车上的货物属于不同用户
到了目的地要分清楚谁是谁的

常见多址技术:

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TDMA:时分多址
FDMA:频分多址
CDMA:码分多址

3. 复用和多址的区别

可以这样记:

|----|--------------|------------|
| 概念 | 关注点 | 通俗理解 |
| 复用 | 一条信道传多路数据 | 一条路跑多辆车 |
| 多址 | 多个用户共享信道并能分离 | 一车货物分属不同用户 |

四、5G 通信网络

5G 是新一代移动通信技术。

它的主要优点:

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高速率
低时延
接入用户数高

例如:

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下载速度更快
视频通话更流畅
物联网设备可以大量接入
自动驾驶需要低时延

五、常见网络类型

网络按覆盖范围可以分为:

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局域网 LAN
城域网 MAN
广域网 WAN

另外还有:

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无线局域网 WLAN
移动通信网

1. 局域网 LAN

LAN 是 Local Area Network。

它是在较小地理范围内组成的网络。

例如:

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学校机房
公司办公室
家庭网络

局域网拓扑结构

拓扑结构就是网络的"形状"。

常见有五种:

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总线型
星型
树型
环型
网状

1. 总线型

所有设备连在一条公共线上。

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A --- B --- C --- D

优点:

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结构简单
成本低

缺点:

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一处故障可能影响全网

2. 星型

所有设备连接到一个中心设备。

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      A
      |
B --- Switch --- C
      |
      D

优点:

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单个节点故障不影响其他节点

缺点:

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中心设备故障会影响全网

现在局域网最常用的是星型结构。

3. 树型

星型的扩展,像树一样分层。

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        核心交换机
       /         \
   交换机       交换机
   /  \         /  \
 PC   PC      PC   PC

4. 环型

设备连成环形。

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A → B → C → D → A

5. 网状

设备之间有多条链路。

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A --- B
| \   |
|  \  |
C --- D

优点:

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可靠性高
一条路断了还有其他路

缺点:

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成本高
结构复杂

2. 以太网 Ethernet

以太网是最常见的局域网技术。

标准:

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IEEE 802.3

以太网帧长度

教材中强调:

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最小帧长:64 字节
最大帧长:一般 1518 字节

为什么要有最小帧长?

设置最小帧长是为了:

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检测冲突

如果帧太短,可能还没检测到冲突,数据就已经发完了。

所以以太网规定帧不能太短。

3. 无线局域网 WLAN

WLAN 是 Wireless Local Area Network。

它用无线方式传输数据。

例如:

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Wi-Fi

标准:

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IEEE 802.11

常见子标准:

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802.11a
802.11b
802.11g
802.11n
802.11ac

教材中提到:

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802.11n 可达 200 Mbit/s
802.11ac 可达 1 Gbit/s

WLAN 拓扑结构

主要有:

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点对点型
Hub 型
完全分布型

1. 点对点型

两个设备直接通信。

用途:

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网络互联
距离延长

2. Hub 型

终端通过中心设备接入。

这个中心设备通常是:

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无线 AP

用途:

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终端接入

例如:

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手机连接 Wi-Fi 路由器

3. 完全分布型

没有中心节点,设备之间自组织通信。

教材中说:

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处于理论探讨阶段,无具体应用

4. 广域网 WAN

WAN 是 Wide Area Network。

它覆盖范围很大。

例如:

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跨城市
跨国家

广域网需要用到:

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路由器
网关

广域网组成

广域网由:

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通信子网
资源子网

组成。

广域网分类

可以分为:

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公共传输网络
专用传输网络
无线传输网络

广域网相关技术

常见技术有:

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SONET:同步光网络
SDH:同步数字体系
DDN:数字数据网
FR:帧中继
ATM:异步传输技术

这些技术考试记住名称即可。

5. 城域网 MAN

MAN 是 Metropolitan Area Network。

它覆盖一个城市范围。

标准:

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IEEE 802.6

通常分为三层:

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核心层
汇聚层
接入层

6. 移动通信网

移动通信发展经历了:

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1G
2G
3G
4G
5G

各代特点

|----|-----------|
| 代际 | 特点 |
| 1G | 模拟信号传输 |
| 2G | 数字通信技术 |
| 3G | 扩展频谱 |
| 4G | 快速发展繁荣 |
| 5G | 多业务、多技术融合 |

7. 5G 的关键特征

教材重点提到两个:

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服务化架构 SBA
网络切片

1. 服务化架构 SBA

SBA 是 Service-Based Architecture。

它可以实现:

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网络功能灵活定制
按需组合
软件快速迭代和升级

通俗理解:

网络功能像软件服务一样,可以灵活拼装。

2. 网络切片

网络切片是指:

在一个物理网络中切分出多个逻辑网络。

例如:

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同一个 5G 物理网络
切出一个网络给自动驾驶
切出一个网络给视频监控
切出一个网络给普通手机上网

不同业务有不同需求:

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自动驾驶:低时延
视频:高带宽
物联网:大连接

3. FlexE 硬切片

5G 还引入了:

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基于灵活以太网 FlexE 的硬切片技术

可以理解为:

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更硬、更隔离的切片方式

六、组网技术

组网技术主要讲:

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用什么设备把网络连起来
这些设备工作在哪一层
使用什么协议

七、网络设备及其工作层级

这是高频考点。

1. 物理层设备

工作在物理层的设备:

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集线器 Hub
中继器 Repeater

集线器 Hub

集线器只是把信号转发给所有端口。

它不聪明,基本属于"广播式"转发。

中继器 Repeater

中继器用于放大和再生信号。

作用:

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延长传输距离

2. 数据链路层设备

工作在数据链路层的设备:

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网桥 Bridge
交换机 Switch

网桥 Bridge

网桥可以连接两个网段,并根据 MAC 地址转发数据。

交换机 Switch

交换机是现在局域网最核心的设备。

它可以根据 MAC 地址转发数据。

作用:

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连接多台设备
隔离冲突域
提高网络效率

3. 网络层设备

主要工作在网络层的设备:

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路由器 Router
防火墙 Firewall

路由器 Router

路由器用于连接不同网络。

例如:

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局域网连接互联网

它根据 IP 地址转发数据。

防火墙 Firewall

防火墙是网络安全设备。

它作为网络对外门户,控制进出网络的数据。

例如:

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允许内部访问外网
禁止外网随意访问内部服务器

4. 设备层级速记

|-------|---------|
| 层级 | 设备 |
| 物理层 | 集线器、中继器 |
| 数据链路层 | 网桥、交换机 |
| 网络层 | 路由器、防火墙 |

可以记成:

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物理层:Hub、Repeater
链路层:Bridge、Switch
网络层:Router、Firewall

八、OSI 七层模型

OSI 模型是网络学习的基础。

七层从下到上是:

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1. 物理层
2. 数据链路层
3. 网络层
4. 传输层
5. 会话层
6. 表示层
7. 应用层

1. 物理层

功能:

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在物理链路上传输比特流

也就是传输 0 和 1。

涉及:

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网线
光纤
电压
接口
信号电平

通俗理解:

物理层负责把 0 和 1 用电、光、无线信号传出去。

2. 数据链路层

功能:

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提供点到点的帧传输

它把网络层的数据封装成帧。

涉及:

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MAC 地址
交换机
以太网帧
差错控制
流量控制

通俗理解:

数据链路层负责相邻设备之间正确传帧。

3. 网络层

功能:

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在源节点和目的节点之间传输数据

涉及:

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IP 地址
路由选择
分组转发
网络互连
拥塞控制

通俗理解:

网络层负责把数据包从 A 网络送到 B 网络。

4. 传输层

功能:

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端到端传输

涉及:

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TCP
UDP
端口号

通俗理解:

传输层负责把数据送到具体应用程序。

例如:

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数据是发给浏览器,还是发给 FTP,还是发给邮件客户端?

靠端口号区分。

5. 会话层

功能:

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建立和维护会话连接

例如:

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登录
保持会话
退出

6. 表示层

功能:

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管理数据表示方式

例如:

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数据编码
加密解密
压缩解压缩
格式转换

通俗理解:

表示层负责让双方看得懂数据。

7. 应用层

功能:

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直接为用户应用服务

例如:

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网页浏览
文件传输
电子邮件
远程登录

OSI 七层速记口诀

可以记:

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物数网传会表应

或者从用户角度往下记:

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应表会传网数物

九、TCP/IP 模型

实际互联网使用的是 TCP/IP 模型。

TCP/IP 通常分为四层:

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1. 网络接口层
2. 网际层
3. 传输层
4. 应用层

OSI 和 TCP/IP 对应关系

|-------------|-----------|
| OSI 七层 | TCP/IP 四层 |
| 应用层、表示层、会话层 | 应用层 |
| 传输层 | 传输层 |
| 网络层 | 网际层 |
| 数据链路层、物理层 | 网络接口层 |

十、常见应用层协议

1. FTP:文件传输协议

FTP 是 File Transfer Protocol。

教材中写成 File Transport Protocol,考试时按教材记忆,但标准名称是 Transfer。

作用:

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在两台计算机之间传输文件

FTP 基于:

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TCP

FTP 使用两个端口:

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21 端口:控制连接
20 端口:数据连接

通俗理解:

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21 端口负责下命令
20 端口负责真正传文件

2. TFTP:简单文件传输协议

TFTP 是 Trivial File Transfer Protocol。

作用:

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简单文件传输

它基于:

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UDP

端口:

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69

特点:

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简单
开销小
不可靠
不提供认证
靠超时重传保证数据到达

适合:

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小文件传输
设备固件下载
无盘工作站启动

3. HTTP:超文本传输协议

HTTP 是 Hypertext Transfer Protocol。

作用:

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从 Web 服务器传输网页到浏览器

基于:

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TCP

端口:

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80

4. HTTPS:安全超文本传输协议

HTTPS 是 HTTP 的安全版本。

它在 HTTP 基础上加入:

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SSL 或 TLS

作用:

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加密传输
身份认证
防止数据被窃听和篡改

端口:

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443

HTTP 和 HTTPS 对比

|-------|------|-----|
| 协议 | 安全性 | 端口 |
| HTTP | 明文传输 | 80 |
| HTTPS | 加密传输 | 443 |

5. DHCP:动态主机配置协议

DHCP 是 Dynamic Host Configuration Protocol。

作用:

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自动分配 IP 地址

它可以给主机分配:

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IP 地址
网关地址
DNS 服务器地址
子网掩码

DHCP 的意义

如果没有 DHCP,每台电脑都要手动配置 IP。

有了 DHCP:

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设备连上网络
自动获得 IP 地址

例如:

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手机连上 Wi-Fi 后自动获得 IP

DHCP 多服务器情况

如果网络中有多个 DHCP 服务器发送 OFFER 报文:

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客户端只根据第一个收到的 OFFER 报文
返回 REQUEST 报文

可以记成:

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谁先回应,就选谁

6. DNS:域名系统

DNS 是 Domain Name System。

作用:

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把域名解析成 IP 地址

例如:

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www.example.com → 192.0.2.1

PTR 记录

PTR 是 Pointer Record。

作用:

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把 IP 地址反向解析成域名

例如:

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192.0.2.1 → www.example.com

DNS 查询方式

DNS 查询有两种:

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迭代查询
递归查询

迭代查询

本地 DNS 服务器问一个服务器,对方可能回答:

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我不知道,但你可以去问另一个服务器

于是本地 DNS 服务器继续问下一个。

递归查询

客户端要求服务器必须给出最终结果。

例如:

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客户端问本地 DNS:
你到底帮我查到为止

迭代和递归对比

|------|------------------|
| 查询方式 | 特点 |
| 迭代查询 | 得到其他服务器引用,自己继续查 |
| 递归查询 | 要求服务器彻底解析并返回最终结果 |

十一、传输层协议

传输层最重要的两个协议:

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TCP
UDP

1. TCP

TCP 是 Transmission Control Protocol。

特点:

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可靠
面向连接
有差错校验和重传
有流量控制
有拥塞控制

适合:

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数据量相对不大
可靠性要求高

例如:

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网页浏览
文件传输
邮件

2. UDP

UDP 是 User Datagram Protocol。

特点:

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不可靠
无连接
速度快
开销小

适合:

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数据量大
可靠性要求不是特别高
实时性要求高

例如:

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视频直播
语音通话
在线游戏
DNS 查询

TCP 和 UDP 对比

|-----|----------|-----------|
| 项目 | TCP | UDP |
| 可靠性 | 高 | 低 |
| 连接 | 面向连接 | 无连接 |
| 速度 | 相对慢 | 快 |
| 开销 | 大 | 小 |
| 应用 | HTTP、FTP | DNS、视频、语音 |

十二、网络层协议和 IPv6

1. IPv6

IPv6 被称为:

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下一代互联网协议

IPv4 地址不够用,所以需要 IPv6。

IPv6 地址更长:

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IPv4:32 位
IPv6:128 位

2. IPv6 目的地址类型

IPv6 目的地址有:

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单播
多播/组播
任播

单播

一对一通信。

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A → B

多播/组播

一对多通信。

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A → 一组设备

任播

发送给一组设备中最近的一个。

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A → 最近的服务节点

3. IPv4 到 IPv6 过渡技术

主要有:

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双协议栈技术
隧道技术
NAT-PT 技术

双协议栈

设备同时支持:

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IPv4
IPv6

隧道技术

把 IPv6 数据包封装在 IPv4 数据包中传输。

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IPv6 over IPv4

NAT-PT

用于 IPv4 和 IPv6 之间转换。

十三、交换机

交换机的主要功能:

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集线功能
中继功能
桥接功能
隔离冲突域功能

1. 生成树协议 STP

STP 是 Spanning Tree Protocol。

作用:

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解决链路环路问题

如果交换机之间有多条冗余链路,可能形成环路。

环路会导致:

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广播风暴
MAC 地址表不稳定
网络瘫痪

STP 可以逻辑上阻塞某些端口,防止环路。

2. 链路聚合协议

链路聚合是把多个物理链路捆绑成一条逻辑链路。

作用:

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提升带宽
提高链路可靠性

例如:

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两条 1 Gbit/s 链路聚合成 2 Gbit/s

如果其中一条断了,另一条还能继续工作。

十四、路由器

路由器提供路由功能。

主要功能包括:

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异种网络互连
子网协议转换
数据路由
速率适配
隔离网络
报文分片和重组
备份和流量控制

1. IGP:内部网关协议

IGP 是 Interior Gateway Protocol。

作用:

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在一个自治系统 AS 内部运行

自治系统可以理解为:

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一个统一管理的大型网络

例如:

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一个公司内部网络
一个运营商网络

2. EGP:外部网关协议

EGP 是 Exterior Gateway Protocol。

作用:

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在不同 AS 之间运行

EGP 是为简单树型拓扑设计的,现在已经不太适用。

3. BGP:边界网关协议

BGP 是 Border Gateway Protocol。

它是 Internet 上使用的网关协议。

教材中强调:

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BGP 是 Internet 上唯一的网关协议

可以理解为:

复制代码
互联网各个大网络之间交换路由信息,主要靠 BGP

十五、网络工程

网络工程可以分为三个环节:

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1. 网络规划
2. 网络设计
3. 网络实施

1. 网络规划

网络规划以需求为导向。

要考虑:

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用户需要什么
技术是否可行
工程是否可实施
成本是否合理

2. 网络设计

网络设计包括:

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逻辑设计
物理设计

逻辑设计

逻辑设计关注网络"怎么构建"。

包括:

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网络结构设计
网络技术选型
IP 地址和路由设计
网络冗余设计
网络安全设计

物理设计

物理设计关注实际落地。

包括:

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布线设计
机房设计
设备选型

3. 网络冗余设计

网络冗余设计的目的是:

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避免单点失效

例如:

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一台核心交换机坏了,网络不能全瘫

备用路径

主路径失效时,启用备用路径。

负载分担

多条路径同时承担流量。

例如:

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两条链路一起分担数据流量

优点:

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提高性能
减轻主路径负担

4. 网络实施

网络实施包括:

复制代码
工程实施计划
网络设备验收
设备安装和调试
系统试运行和切换
用户培训

十六、网络分层设计

网络设计通常分为三层:

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接入层
汇聚层
核心层

1. 接入层

接入层直接面向用户。

作用:

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让用户接入网络

例如:

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电脑插网线
手机连 Wi-Fi

接入层还负责:

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地址认证
用户认证
计费管理
用户信息收集

例如收集:

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IP 地址
MAC 地址
访问日志

2. 汇聚层

汇聚层是核心层和接入层的分界面。

作用:

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策略控制
数据包处理
过滤
寻址

可以理解为:

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接入层收集来的流量,在汇聚层进行整理和控制

汇聚层是否存在,要看网络规模。

小型网络可能没有明显汇聚层。

3. 核心层

核心层是网络主干。

作用:

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高速转发
提供可靠骨干传输

核心层设备要求:

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高可靠性
高性能
高吞吐量

核心层通常采用:

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双机冗余热备份
负载均衡

三层网络设计速记

|-----|------|----------|
| 层级 | 作用 | 关键词 |
| 接入层 | 用户接入 | 认证、接入、日志 |
| 汇聚层 | 策略控制 | 过滤、寻址、处理 |
| 核心层 | 高速转发 | 可靠、高速、冗余 |

十七、重点协议端口速记

|--------|---------|-------|---------|
| 协议 | 传输层 | 端口 | 作用 |
| FTP 控制 | TCP | 21 | 传命令 |
| FTP 数据 | TCP | 20 | 传文件 |
| TFTP | UDP | 69 | 简单文件传输 |
| HTTP | TCP | 80 | 网页 |
| HTTPS | TCP | 443 | 安全网页 |
| DNS | UDP/TCP | 53 | 域名解析 |
| DHCP | UDP | 67/68 | 动态分配 IP |

教材重点强调了:

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FTP:20、21
TFTP:69
HTTP:80
HTTPS:443

十八、整章知识框架

可以整理成下面这张图:

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计算机网络基础
│
├── 网络指标
│   ├── 性能指标
│   │   ├── 速率
│   │   ├── 带宽
│   │   ├── 吞吐量
│   │   └── 时延
│   └── 非性能指标
│       ├── 费用
│       ├── 质量
│       ├── 标准化
│       ├── 可靠性
│       ├── 可扩展性
│       ├── 可升级性
│       ├── 易管理性
│       └── 可维护性
│
├── 通信技术
│   ├── 数据与信道
│   ├── 模拟信号/数字信号
│   ├── 物理信道/逻辑信道
│   ├── 复用技术
│   │   ├── TDM
│   │   ├── FDM
│   │   └── CDM
│   ├── 多址技术
│   │   ├── TDMA
│   │   ├── FDMA
│   │   └── CDMA
│   └── 5G
│       ├── 高速率
│       ├── 低时延
│       ├── 大连接
│       ├── SBA
│       └── 网络切片
│
├── 网络类型
│   ├── LAN 局域网
│   ├── WLAN 无线局域网
│   ├── MAN 城域网
│   ├── WAN 广域网
│   └── 移动通信网
│
├── 组网技术
│   ├── 网络设备
│   │   ├── 物理层:Hub、Repeater
│   │   ├── 链路层:Bridge、Switch
│   │   └── 网络层:Router、Firewall
│   ├── OSI 七层
│   ├── TCP/IP 四层
│   ├── 应用层协议
│   │   ├── FTP
│   │   ├── TFTP
│   │   ├── HTTP
│   │   ├── HTTPS
│   │   ├── DHCP
│   │   └── DNS
│   ├── 传输层协议
│   │   ├── TCP
│   │   └── UDP
│   ├── 网络层协议
│   │   ├── IPv6
│   │   └── IPv4 to IPv6 过渡
│   ├── 交换机
│   │   ├── STP
│   │   └── 链路聚合
│   └── 路由器
│       ├── IGP
│       ├── EGP
│       └── BGP
│
└── 网络工程
    ├── 网络规划
    ├── 网络设计
    │   ├── 逻辑设计
    │   └── 物理设计
    ├── 网络实施
    └── 分层设计
        ├── 接入层
        ├── 汇聚层
        └── 核心层

十九、考试高频重点速记

1. 网络性能指标

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速率
带宽
吞吐量
时延

2. 复用和多址

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复用:一条信道传多路数据
多址:多个用户共享信道并分离数据

3. 局域网拓扑

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总线型
星型
树型
环型
网状

4. 以太网帧长

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最小 64 字节
最大一般 1518 字节

5. WLAN 标准

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IEEE 802.11

6. 设备层级

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物理层:Hub、Repeater
链路层:Bridge、Switch
网络层:Router、Firewall

7. OSI 七层

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物理层
数据链路层
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层

8. TCP 和 UDP

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TCP:可靠、面向连接
UDP:不可靠、无连接、速度快

9. 常见端口

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FTP:20、21
TFTP:69
HTTP:80
HTTPS:443

10. DNS

复制代码
域名 → IP 地址
PTR:IP → 域名

11. DHCP

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自动分配 IP 地址
多个 OFFER 时选第一个收到的

12. IPv6 过渡技术

复制代码
双协议栈
隧道技术
NAT-PT

13. 交换机协议

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STP:防环路
链路聚合:增带宽、提可靠性

14. 路由协议

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IGP:AS 内部
EGP:AS 之间
BGP:Internet 网关协议

15. 网络工程三阶段

复制代码
网络规划
网络设计
网络实施

16. 网络三层设计

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接入层
汇聚层
核心层

二十、最容易混的概念对比

1. 带宽 vs 吞吐量

|-----|--------|
| 概念 | 含义 |
| 带宽 | 理论最大能力 |
| 吞吐量 | 实际传输效果 |

2. 复用 vs 多址

|----|------------|
| 概念 | 理解 |
| 复用 | 一条路跑多辆车 |
| 多址 | 一车货物分属不同用户 |

3. TCP vs UDP

|-----|-----|-----|-------|
| 协议 | 可靠 | 连接 | 场景 |
| TCP | 可靠 | 有连接 | 文件、网页 |
| UDP | 不可靠 | 无连接 | 视频、语音 |

4. HTTP vs HTTPS

|-------|----|-----|
| 协议 | 安全 | 端口 |
| HTTP | 明文 | 80 |
| HTTPS | 加密 | 443 |

5. FTP vs TFTP

|------|-----|---------------|
| 协议 | 传输层 | 特点 |
| FTP | TCP | 可靠,有控制连接和数据连接 |
| TFTP | UDP | 简单,不可靠,无认证 |

6. IGP vs EGP vs BGP

|-----|---------------|
| 协议 | 范围 |
| IGP | AS 内部 |
| EGP | AS 之间,旧协议 |
| BGP | Internet 网关协议 |

二十一、最简总结版

你可以用下面这段话快速记住整章:

网络指标分为性能指标和非性能指标,性能指标包括速率、带宽、吞吐量和时延。通信技术涉及数据与信道、复用技术、多址技术和 5G。常见网络类型包括局域网、无线局域网、城域网、广域网和移动通信网。

组网设备中,集线器和中继器工作在物理层,网桥和交换机工作在数据链路层,路由器和防火墙主要工作在网络层。OSI 七层模型从下到上为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层;TCP/IP 模型分为网络接口层、网际层、传输层和应用层。

常见协议中,FTP 用 TCP 的 20 和 21 端口,TFTP 用 UDP 的 69 端口,HTTP 用 TCP 的 80 端口,HTTPS 用 TCP 的 443 端口。TCP 可靠但开销大,UDP 不可靠但速度快。DNS 将域名解析为 IP 地址,DHCP 用于动态分配 IP 地址。

网络工程包括网络规划、网络设计和网络实施。网络设计常采用接入层、汇聚层和核心层三层架构,接入层负责用户接入,汇聚层负责策略控制,核心层负责高速转发。

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