计算机网络基础知识1

计算机网络是由负责传输数据的网络传输介质、网络设备、使用网络的计算机终端设备和服务器、网络操作系统所组成。

1、网络传输介质：四种主要的网络传输介质：双绞线电缆、光纤、微波、同轴电缆。无线数据传输使用无线电波和微波，在计算机网络通讯中占主导地位的是2.4G的微波。

　　 2、网络设备：主要有交换设备和路由设备。

　　　　交换设备主要是指交换机，交换机进行转发工作。常见的有：以太网交换机、ATM交换机、帧中继网的帧中继交换机、令牌网交换机、FDDI交换机等。

　　　　互联设备主要是指路由器，路由器是连接网络的必须设备，可以在不同网络之间转发数据报。

　　 3、网络终端也叫网络工作站，是使用网络的计算机，也可以是网络打印机等设备。在客户/服务器C/S网络中，客户机指网络终端。

　　4、网络服务器是被网络终端访问的计算机系统，通常是一台高性能的计算机，例如大型机、小型机、UNIX工作站和服务器PC机。

　　　　网络服务器是计算机网络的核心设备，网络中可共享的资源，如数据库、大容量磁盘、外部设备和多媒体节目等都是通过服务器提供给网络终端使用的。

　　　　服务器按照可提供的服务可分为：文件服务器、数据库服务器、打印服务器、Web服务器、电子邮件服务器、代理服务器等。

　　 5、网络操作系统是安装在网络终端和服务器上的系统软件。网络操作系统完成数据发送和接收所需要的数据分组、报文封装、建立连接、流量控制、出错重发等工作。

计算机网络的分类：1、按照计算机网络的地理范围大小可分为：局域网、城域网、广域网。

　　　　　　　　　2、根据网络链路传输控制技术可分为：以太网、令牌网、FDDI网、ATM网、帧中继网和ISDN网。

　　　　　　　　　　 a、链路传输控制技术是指如何分配网络传输线路、网络设备资源，以便避免网络通讯链路资源冲突，同时为所有网络终端和服务器进行数据传输。

　　　　　　　　　 　b、ATM是Asynchronous Transter Mode，称为异步传输模式，采用光纤传输介质，传输以53个字节为单位的超小数据单元（称为信元）。

　　　　　　　　　　 c、通过ATM交换机建立交换虚电路，可以提供突发性、宽频带传输支持，适应包括多媒体在内的各种数据传输，传输速度高达622Mbps。　　　　　　　　　　

虚电路是指在通讯之前需要在通讯所途径的各个交换机中根据通讯地址都建立起数据输入端口到转发端口之间的对应关系。

　　　　　　　　　　 这样，当带有报头的数据帧到达帧中继网的交换机时，交换机就可以按照报头中的地址正确地依虚电路的方向转发数据报。

　　　　　　　　　　 帧中继网可以提供数Mbps的传输速度，由于其可靠的带宽保证和相对Internet的安全性，为银行、大型企业和政府机关局域网互联的主要网络。

　　　　　　　　　3、按照拓朴结构划分位：总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构和网状结构。

由微波组成的无线局域网被称为WLAN。当一台计算机希望使用WLAN的时候，首先需要扫描侦听可以连接的无线Hub。向空中发出一个无线电请求包，带有一个服务组标识SSID（注：网络中标识这个术语指的就是编号）。每个WLAN都会给自己设置一个服务组标识，并配置到这个网内的计算机和无线Hub上。因此，当具有相同SSID的无线Hub收到一个请求包时，它就会回送一个应答包，经过身份验证后，连接就建立完成了。

网络数据包：

数据包在发送前，计算机需要为每个数据段封装报头。在报头中最重要的是地址。数据报在传送之前，需要被分成一个个的数据段，然后为每个数据段封装上三个报头（帧报头、IP报头、TCP报头）和一个报尾。被封装好了报头和报尾的一个数据段，被称为一个数据帧。帧报头中封装了目标MAC地址和源MAC地址；IP报头中封装了目标IP地址和源IP地址；TCP报头中封装了目标port地址和源port地址。

由此可见，要完成数据的传输需要三级寻址：MAC地址：网段内寻址； IP地址：网间寻址； 端口地址：应用程序寻址

一个数据帧的尾部有一个帧报尾。报尾用于检查一个数据帧从发送主机传送到目标主机的过程中是否完好。报尾中存放的是发送主机放置的称为CRC校验的校验结果。接收主机用同样的校验算法计算的结果与发送主机的计算结果比较，如果两者不同说明本数据帧已经损坏，需要丢弃。

分组交换：是将整块的待发送数据划分成一个个更小的数据段，在每个数据段前面分别安上报头，构成一个个的数据分组（Packets）。每个Packet的报头中存放有目标计算机的地址和报文包的序号。网络中的交换机根据这样的地址决定数据向哪个方向转发。在这样的概念下由传输线路、交换设备和通讯计算机建设起来的网络，被称为分组交换网络。

以太网CSMA/CD方法是在一台计算机需要使用共享传输介质通信时，先侦听该共享传输介质是否已经被占用。当共享传输介质空闲的时候，计算机就可以抢用该介质进行通讯，所以又称总线争用方法。

MAC地址：

MAC地址也叫物理地址或硬件地址： Media Access Control ID是一个6字节的地址码，每块网卡都有一个MAC地址。高3个字节是生产厂家的企业编码OUI，低3个字节3A-07-BC是随机数。网卡的一部分功能在网卡上完成，另外一部分功能在计算机里完成。需要在计算机上完成功能的程序称为网卡驱动程序。

一个数据帧的报头由7个字节的同步字段、1个字节的起始标记、6个字节的目标MAC地址、6个字节的源MAC地址、2个字节的帧长度/类型、46到1500字节的数据和4字节的帧报尾组成。如果不算7个字节的同步字段和1个字节的起始标记字段，802.3帧报头的长度是14个字节。一个802.3帧的长度最小是64字节，最长是1518字节。

起始标记字段（Start Frame Delimiter）：这个字段是一个固定的标志字10101011。用来表示同步字段结束，一帧数据开始。

目标MAC地址字段（Destination Address）：目标主机的MAC地址。如果是广播，则广播MAC地址11111111。源MAC地址字段（Source Address）：发送数据的主机的MAC地址。

帧长度/类型字段（Length/Type）：当这个字段的数字小于等于十六进制数0x0600时，表示长度；大于0x0600，表示类型。区分倒底是长度还是类型，用0x0600这个值来判定。

长度是指从本字段以后的本数据帧的字节数。类型则表示接收主机上层协议是谁。如上层协议是ARP协议，这个字段该填写0x0806；上层协议是IP协议，这个字段该填写0x0800。

数据字段中的内容并不全是数据，还包含802.2报头、IP报头和TCP报头。不要吃惊一帧中实际传送的数据如此小，ATM技术一帧（改称为一个信元）只有53个字节，除去5个字节的报头，一个信元中只含有48个字节的数据。