计算机网络
以能够相互共享资源的方式互联起来的多台自治计算机系统的集合。
互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。
集合:联网计算机必须遵循相同的网络协议算机资源共享。资源主要指计算机硬件、软件和数据。
因特网
–也称互联网,它是“网络的网络”
–网络把许多计算机连接在一起,因特网则把许多网络连接在一起。
–连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。
端系统通信
主机 A 和主机 B 进行的通信,也称“计算机之间通信”。实际上是指运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上的另一个程序进行通信。即“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另一个进程进行通信”。
路由器
–路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。
交换模式
--早期广域网的通信子网数据交换方式中,可采用电路交换和存储转发交换。
--存储转发交换主要采用分组交换形式,包括数据报和虚电路两种分组交换方式。
电路交换
–特点:提供面向连接的服务,资源独占。
–优点:通信实时性强,适用于交互会话类通信;
–缺点:
•对突发性通信不适应,系统效率低;
•不具备存储数据的能力;
•不具备差错控制能力,无法发现和纠正传输过程中发生的差错。
总结:突发性不强、不存储、不差错控制
吞吐量
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络或信道的数据量.
网络体系结构
–计算机网络体系结构是层次结构模型和各层协议的集合
OSI网络的七层结构
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
TCP/IP
应用层
传输层
互联层
主机-网络层
OSI模型和TCP/IP模型的异同
–OSI模型的优缺点•优点:开放的标准化接口,多厂商兼容性,理论清晰•缺点:模型复杂,实现困难。会话层在大多数应用中很少用到,表示层几乎是空的。
–TCP/IP模型的缺陷•优点:简单、高效•缺点:网络接口层定义不清楚。
论述具有五层协议的网络体系结构的要点,包括各层的主要功能。
–物理层:透明地传送比特流。
–数据链路层:在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。
–网络层:选择合适的路由,使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站,并交付给目的站的运输层。
–运输层:向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务
–应用层:直接为用户的应用进程提供服务。
IPv4
IPv4的地址长度是32bit,用点分十进制表示;
•一般采用x.x.x.x格式来表示,每个x是8bit,取值范围0~255;
•IP地址由网络号和主机号两部分构成。
【A类地址】
–IP地址构成:0+网络号(7bit)+ 主机号(24bit);
–网络数量:128个网络(27=128),
取值范围0.0.0.0~127.255.255.255
•举例:一个A类地址网段13.0.0.0 ~ 13.255.255.255
【A类地址】–特殊网络
•0.0.0.0~ 0.255.255.255(IEEE保留的地址,不进行分配)
•10.0.0.0~ 10.255.255.255(专用的私有地址)
•127.0.0.0~ 127.255.255.255(用于回送地址测试,如本地测试127.0.0.1)
【B类地址】
–IP地址构成:10+网络号(14bit)+主机号(16bit);
–网络数量:16384个网络(214=16384)
•取值范围128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
•举例:一个B类地址网段:130.55.0.0 ~ 130.55.255.255–每个网络中的主机数量:216 – 2 =65534–特殊网络
•172.16.0.0~172.31.255.255(专用的私有地址)。
【C类地址】
–IP地址构成:110+网络号(21bit)+主机号(8bit);
–网络数量:2097152个网络(221=16384)
•取值范围192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
•举例某一个C类地址网段:210.46.10.0 ~ 210.46.10.255–每个网络中的主机数量:28 – 2 =254–特殊网络
•192.168.0.0~192.168.255.255(专用的私有地址)
如图网段明细
子网的基本概念
–提出背景:标准分类的IP地址在分配使用时浪费严重;
–子网技术:允许将网络划分成多个部分供内部使用,但是对于外部网络仍然像一个网络一样。子网技术将某一个A类网段、B类网段或C类网段,再划分成多个子网,每个子网形成单独的网络,有效解决IP地址浪费问题。
子网的地址结构
–三级地址结构:网络号+子网号+主机号,在标准分类的主机号部分通过借位实现子网号,从而进行子网的划分;
子网掩码
–定义:子网掩码subnet mask,也称子网屏蔽码,用来标识一个IP地址在哪一个子网内。子网掩码中网络号和子网号对应的二进制位都为1,主机号都为0。
没有划分子网的情况:即标准分类的IP地址,其掩码结构如下:
IP不足,并且为了避免IP浪费,所以要划分子网。
未完待续