计算机网络概述

基础内容

Posted by AIaimuti on April 18, 2020

计算机网络概述

局域网:覆盖范围小,自己买设备,带宽固定,自己维护,100米 带宽10M 100M 1000M(接入层设备和汇聚层设备是不一样的,计算机连交换机100M即可,交换机再往上连交换机就需要更大的带宽,如1000M,其网线或者光纤也需要支持1000M)
广域网:距离远 花钱租带宽
Internet:有ISP,ISP是电信运营商internet service producer,有自己的机房,对网民提供对Internet的连接

全球计算机IP地址同一规划,出厂时有MAC地址全球
计算机网卡有MAC地址,即物理地址;计算机有IP地址

网站的访问

输入网址(如 http://XX.com/ ),通过DNS解析,获取对应网址对应IP地址,然后需要从本地向网址对应的IP地址发送请求
数据包:数据+请求端的IP地址+目标网站IP地址;
数据帧:数据包 + 原mac地址 + 目标mac地址
通过不断变化mac地址,来访问不同的路由器,最终到达所需访问的地址。
物理地址决定了下一个路由器的去处,IP地址决定了最终的目的地

数据的返回:

发送端的数据时分块发送的,请求端和发送端都有缓存 例如:网页上的数据是一块块发送给请求端的,请求端成功接收后会发送反馈信息,此时发送端中的缓存可以删掉了。数据接收完成后,会拼接恢复网页。

OSI参考模型

OSI参考模型共7层
应用层:所有能产生网络流量的程序
表示层:在传输之前是否进行加密 或 压缩 处理,二进制或ASCII码表示
会话层:查木马,看需求端和网站之间的连接
传输层:可靠传输,流量控制,不可靠传输(一个数据包即可,不需要建立会话,例如向DNS查询网站IP地址)
网络层—:负责选择最佳路径,规划IP地址(ipv4和ipv6变化只会影响网络层)
数据链路层:——帧的开始和结束,还有透明传输,差错校验(纠错由传输层解决)
物理层:定义网络设备接口标准,电气标准(电压),如何在物理链路上传输的更快(网线,光纤)

IPv4和IPv6是网络层不同

应用层和网络层规划时没有分开,应用程序通过IP地址访问,当需要接入新服务器时,可以再添加IP地址,让应用层再访问新的IP地址,避免了改动程序。

OSI参考模型对网络排错的意义:

每一层都为上一层提供服务,一旦某一层崩了,上面所有层都崩了,所以排查问题从最上层(物理层)排查;

1.物理层故障怎么办? 查看连接状态(如网线等),发送和接收的数据包数值;

2.数据链路层故障怎么办? Mac地址冲突,2个一样的Mac地址同时访问;ADSL(非对称数字用户线路)欠费;两端的接口网速没有协商一致;计算机连接到其它VLAN(虚拟互联网)中。

3.网络层故障怎么办? 配置错误的IP地址,子网掩码,网关;数据有没有通过各个网关到达指定位置;

4.应用层(合并3层)故障怎么办? 应用程序配置问题

OSI参考模型和网络安全

1.物理层安全隐患? 别人能私自接入你的网络,应该拔掉不用的网线或接口;

2.数据链路层安全隐患? ADSL账号密码,VLAN,交换机端口绑定Mac地址

3.网络层安全隐患? 路由器上使用ACL(访问控制列表)控制数据包流量;防火墙设置;

4.应用层安全隐患? 应用程序有没有漏洞;

封装过程:就像包装快递,上面写上寄件人和收件人地址
解封装过程:就像拆快递,把没有得东西去除,得到物品;数据链路层校验就像,拆快递验货,如果快递内容和快递包装上标识得不一致,就拒收
通信过程:1.我们只关心快递能不能到。2.快递运送的方式就像数据运送过程,各种各样

计算机网络的性能

1.速率
连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率,也称data rate或bit rate(比特率),单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s。
和正常理解的网速的关系是除以8.

2.带宽
数据通信领域中,数字信道所能传送的最高数据率,单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s。常见的是Mpbs。

3.吞吐量
在单位时间内通过某个网络的数据量,单位是b/s, Mb/s。

4.时延
包括发送时延,传播时延,处理时延,排队时延。
发送时延:从数据开始到数据结束用的时间,等于数据块长度(bit)除以信道带宽(bit/s).
传播时延:数据在网线上走的时间。
排队时延:可能有多个数据到达接收点,当前数据的接收需要等待前面的数据接收完,这个等待的时间为排队时延。
另外,数据接收后继续发送时,当前需要发送的数据需要等待前面的数据发送完,这个等待的时间也为排队时延。
处理时延:数据接收后,选择往哪个方向发送,是处理时延。
更快的发送速度意味着波长越短,链路上的数据量更大;更快的传播速度意味着在网线中更快的传播速度。

5.时延X带宽(时延带宽积)
有多少数据正在线路上。

6.往返时间(RTT, Round-Trip Time)
从发送方发送数据开始,到发送方收到接收方确认数据的时间。例如ping一下。

7.利用率 包括信道利用率:有数据通过的时间/总时间
网络利用率:信道利用率的加权平均
网络当前时延D = 网络空闲时时延D0 / (1 - 信道利用率U)

参考来源

https://www.bilibili.com/video/av9876107?p=7
https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103795715