所谓计算机网络是把一组设备(计算机,手机,平板…);网络设备(交换机,路由器…),通过有型(网线)的或者无形的媒介(Wifi)把他们连接起来并且按照一定的通讯规则(网络协议)来进行通讯,这样的集合就是网络
网络的应用程序:
Web 浏览器(Chrome、IE、Firefox等)
即时消息(QQ、微信、钉钉(自带oa系统)等)
电子邮件(Outlook、foxmail 等)
协作(视频会议、VNC 、 Netmeeting(windows7后被淘汰) 、 WebEx 等)
web网络服务(apache(适用于传统公司),nginx(互联网公司),IIS(微软,windows自带的服务器) )
文件网络服务(ftp,nfs,samba)
数据库服务( MySQL,MariaDB(是MYSQL的分支), MongoDB)
中间件服务(Tomcat(提供java的支持做中间件服务),JBoss)
安全服务( Netfilter)
软件对网络的要求:
1.批量处理的应用程序(FTP ,TFTP, 库存更新,无需人工直接交互实施,对带宽要求不是特别多)
2.交互式应用程序(库存查询,数据更新,人机交互,应为用户在线等待,所以时间很重要)(店商应 用)
3实时应用程序(VoIP、视频,人与人的交互,端到端的延时至关重要时间延迟越短越好)
网络的特征 :
速度 (带宽) bps 每秒钟下载的位数
成本 (速度越快成本越高)
安全性 (设置权限 )
可用性 (工作的正常时间/总共开机时间) 正常时间+故障时间/总时间 (cluster 集群)
可扩展性 (提高灵活性 ,可以模块化扩展不用也可以去掉)
可靠性
拓扑 分类:( 物理拓扑结构和逻辑拓扑结构)
物理拓扑结构是设备的布线方式
逻辑拓扑结构是描述了信息在网络中流动的方式
总线拓扑 :
单行道 链接的数量越多性能越差 中间若断线 就会通讯故障 (数据会反弹回去 数据混乱)
星型拓扑 :用的最多就是交换机 , 链接在一个点上, 单一的故障点(交换机坏掉网络瘫痪)
扩展的星型结构 : 比星型拓扑的复原能力强,
环形拓扑 :信号绕环形传输(逆时针),单点失败 ,
双环拓扑 :信号沿方向传送,比比单环的复原能力强,主环是逆向方向传送若主环故障启动备用环顺时针 传输
FDDI 就使用双环拓扑他是光纤数字分布式接口,一般属于城市网络,可以达到几十公里范围
网状拓扑 : 容错率强,实施成本高
部分网状拓扑 :在容错率与陈本之间寻求平衡 (适用于大部分网络)
主机到主机通讯 :
旧模型 ( 适用于军方)
专有产品 ,由一个厂商控制应用程序和嵌入的软件
基于标准的模型 (使用于生活中大部分网络)
多厂商软件 ,分层方法
把网络模型分层化 (把网络分成若干个模块叫层,单位layer ,分为7层国际标准)
OSI 表示(开放系统互连)国际 网络标准
1 :物理层:以bit为单位
2 : 数据联络层:以frame 帧 为单位 , CRC 校验位, 有纠错功能 ,帧里面存的是物理地址MAC有原 地址和目标地址
3 : 网络层:以packet 包为单位 , 具有逻辑地址的功能 (IP地址),功能是路由(路径的选择)
4 : 传输层:以segment 段为单位,有的协议是可靠的TCP,有的协议是不可靠的UDC
5 : 会话层: 在两个应用层之中建立回话
6 :表示层:对数据做相应得格式化,建构数据,提供加密,协商对应用层的传输语法
7 : 应用层:提供网络服务,提供用户身份
5-7 PDU
***** OSI 7层关系是下层为上层提供服务,下层只为相邻的上层提供服务
OSI之间的通讯 :数据封装 和数据解封装
下面4层是由操作系统来实现1-2是硬件 3-4软件系统来实现
上面3层是有应用程序来实现 5-6 应用程序相关来实现
PDU
PDU: Protocol Data Unit,协议数据单元是指对等层次之间传递的数据单位
物理层的PDU是数据位bit
数据链路层的PDU是数据帧frame
网络层的PDU是数据包packet
传输层的PDU是数据段segment
其他更高层次的PDU是消息message
三种通讯模式 :
单播unicast 点对点 ,目标是一个人
广播broadcast 点多所有, 目标是所有人
组播multicast 点对组 ,目标是组
Computers
PCs(电脑)
Servers(服务器)
Interconnections
NICs(网卡)
Media(网线)
Network
devicesHubs(集线器)
Switches(交换机)
Routers(路由器)
Protocols(协议,规则)
Ethernet
IP
ARP
DHCP
网络线序分为T568B (常用) 和T568A
T568B 是橙蓝绿棕色 T568A是绿蓝橙棕色
百兆光纤 用到1236线序 千兆光纤就要用到8根线
千兆光纤若不按照标准T568B或T568A 的线序排列 电磁干扰比较严重(丢数据,丢包), 两根线绑在一起,是用来抵消彼此的电磁干扰
双绞线分为 (Twisted-Pair) : UTP (Unshielded ) , STP (Shielded)
UTP 是非屏蔽试双绞线
STP 是屏蔽试双绞线 (是在非屏蔽试双绞线上加上屏蔽线,成本比较高,但是有强大的防干扰能力)
10Base T
10 代表早期的网络通讯速度 10兆
Base 表示基带传输 代表是传输的数字信号
T 代表的是双绞线 (Twisted-Pair)
Fiber-Optic :光纤
若两边线序是一样的(都是T568B 或 T568A 表示的是直连线) 电脑和交换机相连 (交换机连接口有交叉)
百兆 用的是1236 TX-/+ 发送数据的意思 RX-/+ 是接受数据的意思
千兆 用的是 12345678线 :BI=双向数据 每根线即发又接收
若一边是T568B 一边是T568A 表示的是 UTP交叉线(Crossover) 可以连接两个电脑
网络适配器
RJ45 接口 大部分都是内置网卡
Ethernet Evolution 局域网就是现在的标准Ethernet 以太网
Ethernet Frame帧的结构
Ethernet2
Preamble (前导信息 8 ) Destination Address (目标地址 6 ) Source Address (源地址 6 )
Type (上层协议类型 2 ) Data (数据 46-1500) FCS (循环校验位 4 )
最小72 —- 最大1526
目标地址就是Mac地址,每个Mac占用6个字节,前三位为厂家编号,后三位为厂家自由分配的也是世界唯
一地址
(Mac 地址可以看出来单播 ,多播 ,组播)
b2 正数第七位 为0 是IEEE厂家指定的若为1是基于管理自己指定
b1 倒数第一位 为0是单播(全是48个1) 为1 是多播
上层协议类型是指IP协议或其他
数据不是需要传输的数据,是OSI上层的数据
Ethernet 802.3
WIFI 802.11/a/b/g/n/ac
都是工作在物理层和数据联络层(data link layer)
单工, 全双工 ,半双工(和物理通讯相关的方式)属于物理层概念
单工:是单向传输(朝一个方向传输) 有收音机,喇叭
全双工:是双向传输(同时双向传递) 手机
半双工:只能同时一个人传递,轮流传递(轮流双向传递) 对讲机
Hub集线器 (工作在物理层)
集线器是2个端口
Hub:多端口中继器 (中继器可以加大传输距离)
Hub并不记忆该信息包是由哪个MAC地址发出,哪个MAC地址在Hub的哪个端口
Hub的特点:(带有广播特性所有口都转播,安全性低)
共享带宽 (数据同一时间只能一台机器发送数据 效率低下)
半双工
冲突域:在Hub中发数据 主机越多 效率越低
以太网桥:(一般链接2个网络配合集线器Hub,用Hub来链接好多机器) (工作在数据联络层)
交换式以太网的优势
扩展了网络带宽
分割了网络冲突域,使网络冲突被限制在最小的范围内
交换机作为更加智能的交换设备,能够提供更多用户所要求的功能:优先级、虚拟网、远程检测……
学习信息的是源地址 转发的时候是根据目标地址来转发
广播域:一台主机向外发送广播,如果两台机器同时收到广播,我们就说这个两台机器在一个广播域中
网桥能隔断冲突域不能隔断广播域
交换机 (Switch) :是全双工 每链接一个电脑就是一个冲突域,
集线器属于OSI的第一层物理层设备,而网桥属于OSI的第二层数据链路层设备
从工作方式来看,集线器是一种广播模式,所有端口在一个冲突域里面。网桥的可以通过端口隔离冲突
Hub是所有共享总线和共享带宽。网桥每个端口占一个带宽
可以用 ethtool eth0 或者 mii-tool -v eth0 命令来查看网卡的传输
路由器 (router )为了实现路由,路由器需要做下列事情: (工作在网络层)
分隔广播域 (可以传播单播域)
选择路由表中到达目标最好的路径 (路由表 可以用 route -n 查看路由表)在windows 用 route print 查看
维护和检查路由信息
路由主要连接广域网
****网卡工作在数据链络层和物理层
路由:把一个数据包从一个设备发送到不同网络里的另一个设备上去。这些工作依靠路由器来完成。路由
器只关心网络的状态和决定网络中的最佳路径。路由的实现依靠路由器中的路由表来完成
交换机是局域网设备,局域网通讯是基于广播通讯,路由器是广域网设备,广域网通讯是基于单播(点对点通讯)
VLAN(是虚拟局域网) = 广播域= 逻辑网络(Subnet)
用交换机也可以隔断广播域
安全
灵活管理
trunk 干道 (在传送数据包的同时改变了数据包的帧结构,添加的VLAN信息) 需要trunk协议来完成打上标记 802.1Q 国际标准 标签打在 源地址和TYPE中间
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