網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識教程
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識教程
網(wǎng)絡(luò)是由若干節(jié)點和連接這些節(jié)點的鏈路構(gòu)成，表示諸多對象及其相互聯(lián)系。在數(shù)學上，網(wǎng)絡(luò)是一種圖，一般認為專指加權(quán)圖。網(wǎng)絡(luò)除了數(shù)學定義外，還有具體的物理含義，即網(wǎng)絡(luò)是從某種相同類型的實際問題中抽象出來的模型。在計算機領(lǐng)域中，網(wǎng)絡(luò)是信息傳輸、接收、共享的虛擬平臺，通過它把各個點、面、體的信息聯(lián)系到一起，從而實現(xiàn)這些資源的共享。網(wǎng)絡(luò)是人類發(fā)展史來最重要的發(fā)明，提高了科技和人類社會的發(fā)展。下面是小編收集整理的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識教程，歡迎借鑒參考。
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識教程(一)
什么是防火墻?
防火墻是指位于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，可以是一個軟件系統(tǒng)，也可以是一個硬件設(shè)備，當然也可以是兩者的組合。防火墻將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進行隔離，對所有進出的網(wǎng)絡(luò)流量進行監(jiān)控和管理，在家庭、學校和企業(yè)中有著非常廣泛的作用。防火墻不僅可以用來阻止外部網(wǎng)絡(luò)對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的惡意訪問(如黑客的攻擊行為)，也可以用來限制內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶的上網(wǎng)行為(如公司不允許員工上班時間瀏覽購物網(wǎng)站)。
防火墻是如何工作的?
由于防火墻處于外部網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中間，所有進出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的流量都必須經(jīng)過防火墻。這使得防火墻不僅可以對所有的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，還可以對不符合規(guī)則的請求進行阻止。防火墻可以禁止特定應(yīng)用程序訪問網(wǎng)絡(luò)，阻止URL加載，或禁用網(wǎng)絡(luò)端口。除了操作系統(tǒng)自帶的防火墻，用戶也可以選擇安裝其它防火墻軟件，需要注意的是這種安裝在計算機上的防火墻軟件只能保護當前計算機。
防火墻的工作機制
數(shù)據(jù)包過濾數(shù)據(jù)包過濾是最常見的防火墻工作機制，數(shù)據(jù)包過濾器攔截所有流量，分析數(shù)據(jù)包的源IP地址、源端口、目標IP地址和目標端口等信息，并與防火墻規(guī)則進行比對，符合規(guī)則的流量予以放行，不符合規(guī)則的流量予以攔截。
鏈路層網(wǎng)關(guān)鏈路層網(wǎng)關(guān)將外部路與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)物理斷開，它不允許外部網(wǎng)絡(luò)直接訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的計算機，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的計算機通過運行軟件與鏈路層網(wǎng)關(guān)建立連接，對外部網(wǎng)絡(luò)而言，來自內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的所有通信都來自于鏈路層網(wǎng)關(guān)。
代理服務(wù)器代理服務(wù)器通常被用來提高網(wǎng)絡(luò)性能，但它也可以充當一種防火墻。代理服務(wù)器能夠隱藏計算機的真實地址，以便所有通信看起來都源自代理服務(wù)器本身。代理服務(wù)器緩存已請求的頁面，如果用戶訪問百度首頁，代理服務(wù)器將請求發(fā)送到百度服務(wù)器并檢索該網(wǎng)頁，如果之后用戶B要訪問百度，代理服務(wù)器只是發(fā)送它已經(jīng)為用戶A檢索的信息，因此它的返回速度比必須再次從百度服務(wù)器獲取的速度快得多。用戶可以配置代理服務(wù)器以阻止對某些網(wǎng)站的訪問，并過濾某些端口流量以保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。
應(yīng)用網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)本質(zhì)上是另一種代理服務(wù)器。內(nèi)部客戶端首先與應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)建立連接。應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)確定是否允許連接，然后與目標計算機建立連接。所有通信都通過兩個連接 - 客戶端到應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)和應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)到目的地。應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)會根據(jù)其規(guī)則監(jiān)視所有流量，然后再決定是否轉(zhuǎn)發(fā)它。與其他代理服務(wù)器類型一樣，應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)是外部世界看到的唯一地址，因此內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)受到保護。
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識教程(二)
今天我們了解IP的概念。
我們都知道，局域網(wǎng)內(nèi)部的二層交換可以在鏈路層完成，鏈路層地址MAC地址就可以識別設(shè)備，但是它只能在局域網(wǎng)內(nèi)部有效。
局域網(wǎng)是封閉型的區(qū)域內(nèi)多臺計算機或相關(guān)設(shè)備互聯(lián)成的計算機網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)硬件通常由服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)打印機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(包括網(wǎng)絡(luò)攝像機、NVR等)和傳輸介質(zhì)，以及運行在硬件上的軟件組成。
就是因為局域網(wǎng)的局限性，才有了IP地址的出現(xiàn)，它為每個網(wǎng)絡(luò)主機分配一個邏輯地址，通俗地講，就是IP地址是我們用來給互聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備編一個代號，只要你遵循這個IP協(xié)議就可以和因特網(wǎng)互聯(lián)互通。
IP地址是由一個32位二進制數(shù)組成，通常分割為4個字節(jié)，形式就是點分十進制IP地址比如：100.4.5.6就是一組IP地址。四段數(shù)字之間是0-255之間的十進制整數(shù)。最小是0，最大是255.
IP地址的分類：
IP地址分為五類，分別如下：
A類：0.0.0.0到127.255.255.255
B類：128.0.0.0到191.255.255.255
C類：192.0.0.0到223.255.255.255
D類：224.0.0.0到239.255.255.255
E類：240.0.0.0到247.255.255.255
其中D類和E類我們要注意一下，D類地址是組播地址，E類地址暫時保留。
同時，IP地址還有共有地址和私有地址之分，公有地址就是我們網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)中的IP地址了，私有地址是非注冊地址，專門給局域網(wǎng)內(nèi)部使用，它們不能被傳播到互聯(lián)網(wǎng)。
以下列出留用的內(nèi)部私有地址
A類 10.0.0.0--10.255.255.255
B類 172.16.0.0--172.31.255.255
C類 192.168.0.0--192.168.255.255
比如，我們?yōu)槭裁醋约涸O(shè)置路由器地址是192.168.0.1，為什么調(diào)試交換機會定義地址為10.0.0.1就是這個道理。這些都是私有地址我們自己在設(shè)置內(nèi)部機器的時候可以使用的，不會和公網(wǎng)IP重復(fù)沖突。
IPv4和IPv6
我們現(xiàn)在用的都是IPv4，前面說了是32位二進制組成，而IPv6是采用128位二進制組成。
至于兩個數(shù)據(jù)封裝機制，雙協(xié)議棧技術(shù)，我們等IPv6應(yīng)用的時候再來第一監(jiān)控了解也不遲!
IPv4地址有多少個?
理論上255*255*255*255約等于42.28億個，除去私有地址等大概公網(wǎng)可用的36.47億個。小編個人覺得還能用好久吧!因為現(xiàn)在全球大部分個人電腦手機都用的預(yù)留的私有地址192.168.1.0這個網(wǎng)段上，每個人重復(fù)使用也沖突，反正也不能路由出去到公網(wǎng)。
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識教程(三)
一、最主要的三種網(wǎng)絡(luò)
(1)電信網(wǎng)絡(luò)(電話網(wǎng))，負責話音通信，也就是打電話、接聽電話。
(2)有線電視網(wǎng)絡(luò)，主要提供視頻服務(wù)。
(3)計算機網(wǎng)絡(luò)，主要是數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，也就是說是資源共享,其主要的服務(wù)就是因特網(wǎng)。
三種網(wǎng)絡(luò)在各自的通信協(xié)議下傳輸信息，為用戶提供通信服務(wù)。
二、計算機網(wǎng)絡(luò)背景
20世紀40年代以來，人們就夢想能擁有一個世界性的信息庫。在這個信息庫中，信息不僅能被全球的人們存取，而且能輕松地鏈接到其他地方的信息，使用戶可以方便快捷地獲得重要的信息。因此，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運而生。
internet泛著互聯(lián)網(wǎng);Internet是互聯(lián)網(wǎng)的一種，稱為因特網(wǎng)，但因特網(wǎng)并不是全球唯一的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。例如在歐洲，跨國的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)就有“歐盟網(wǎng)”(Euronet)，“歐洲學術(shù)與研究網(wǎng)”(EARN)，“歐洲信息網(wǎng)”(EIN)，在美國還有“國際學術(shù)網(wǎng)”(BITNET)，世界范圍的還有“飛多網(wǎng)”(全球性的BBS系統(tǒng))等。
Internet提供的主要服務(wù)有萬維網(wǎng)(WWW)、文件傳輸(FTP)、電子郵件(E-mail)、遠程登錄(Telnet)、手機(3GHZ)等。萬維網(wǎng)聯(lián)盟稱為W3C。
萬維網(wǎng)(WWW)常簡稱為Web。分為Web客戶端和Web服務(wù)器程序。 WWW可以讓Web客戶端(瀏覽器)按照超文本傳輸協(xié)議(HTTP)訪問瀏覽Web服務(wù)器上的頁面。 WWW是一個由許多互相鏈接的超文本組成的系統(tǒng)，這些超文本可以通過互聯(lián)網(wǎng)被訪問。在這個系統(tǒng)中，每個有用的事物，稱為一樣“資源”;并且由一個全局“統(tǒng)一資源標識符”(URI)標識;這些資源通過超文本傳輸協(xié)議(Hypertext Transfer Protocol)傳送給用戶，而后者通過點擊鏈接來獲得資源。
三、因特網(wǎng)組成
因特網(wǎng)主要是由核心部分和邊緣部分組成，網(wǎng)絡(luò)核心部分是因特網(wǎng)中最復(fù)雜的部分。網(wǎng)絡(luò)中的核心部分要向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信(即傳送或接收各種形式的數(shù)據(jù))。
因特網(wǎng)的核心部分是由許多網(wǎng)絡(luò)和把它們互連起來的路由器組成，而主機處在因特網(wǎng)的邊緣部分。在因特網(wǎng)核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網(wǎng)絡(luò)邊緣的主機接入到核心部分則通常以相對較低速率的鏈路相連接。
在網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢悾嚎蛻舴?wù)器方式(C/S方式)和對等方式(P2P方式)。還有一種瀏覽器服務(wù)器方式(B/S方式)是C/S方式的一種特例。
四、因特網(wǎng)中節(jié)點間信息傳遞方式
1、電路交換
電路交換首先在發(fā)送端和接收端建立連接，然后將報文傳輸過去，最后釋放連接。 電路交換的三個階段：建立連接、通信、釋放連接。電路交換中通過交換機實現(xiàn)兩個節(jié)點之間的通信。電信網(wǎng)絡(luò)(電話網(wǎng))使用的電路交換。
2、報文交換
在通信過程中，通信雙方以報文為單位、使用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)機制實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的通信方式，被稱為報文交換。發(fā)送電報使用的報文交換。
3、分組交換
分組交換與報文交換一樣都使用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)機制，不過分組交換將報文分成多個分組，以分組為單位、使用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)機制實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。在發(fā)送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段， 每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組，各個分組依次發(fā)送到接收端，接收端接收到分組后，剝?nèi)ナ撞?，將其組裝成還原成報文。計算機網(wǎng)絡(luò)使用的分組交換。
計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念
21世紀的一些重要特性就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。但要實現(xiàn)信息化就必須依靠完善的網(wǎng)絡(luò)，因為網(wǎng)絡(luò)可以非常迅速地傳遞信息。因此網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在已經(jīng)成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。
現(xiàn)代社會網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了我們生活中的不可或缺的一部分，internet，局域網(wǎng)，甚至手機通信的3G網(wǎng)，生活處處充滿了網(wǎng)絡(luò)的力量。媒體互聯(lián)網(wǎng)，服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和物理網(wǎng)構(gòu)成了未來的互聯(lián)網(wǎng)。在現(xiàn)代，沒有人干預(yù)的智能網(wǎng)絡(luò)也無處不在。我們能把所有物品通過射頻識別信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化地識別和管理。
這里所說的網(wǎng)絡(luò)是指"三網(wǎng)"，即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)。每種網(wǎng)絡(luò)所帶給我們的作用是不同的。如電信網(wǎng)絡(luò)的用戶可得到電話、電報以及傳真等服務(wù)。有線電視網(wǎng)絡(luò)的用戶能夠觀看各種電視節(jié)目。計算機網(wǎng)絡(luò)則可使用戶能夠通話，傳送數(shù)據(jù)文件，以及從網(wǎng)絡(luò)上查找各種有種資料。這三種網(wǎng)絡(luò)在信息化過程中都起到十分重要的作用，但其中發(fā)展最快的并起到核心作用的就是計算機網(wǎng)絡(luò)。而接下來的所有介紹都是圍繞計算機網(wǎng)絡(luò)展開的。
互聯(lián)網(wǎng)起源于美國，美國國防部授權(quán)ARPANET進行研究的。起初先后建立了四個主網(wǎng)絡(luò)節(jié)點：UCLA大學，斯坦福研究所，圣巴巴拉大學和猶他州力大學。但現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為世界上最大的國際性計算機互聯(lián)網(wǎng)。
計算機網(wǎng)絡(luò)將兩臺或多臺計算機通過連接介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將它們連接在一起，以便在它們之間實現(xiàn)"交換信息"，"共享資源"，提高系統(tǒng)的處理能力。連接介質(zhì)有如雙絞線、光纖、同軸電纜等，而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)展由集線器、網(wǎng)橋、交換機、和路由器等。而多個網(wǎng)絡(luò)之間的連接就構(gòu)成了英特網(wǎng)。
計算機網(wǎng)絡(luò)是發(fā)展和類別
一、計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的三個階段
第一個階段20世紀60年代：分組交換網(wǎng)
1969年美國國防部創(chuàng)建的第一個分組交換完ARPANET最初只是一個單個的分組交換網(wǎng)并不是一個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。所有要連接在ARPANET上的主機都直接與就近的節(jié)點集線器相連。
第二個階段20世紀80年代：TCP/IP協(xié)議網(wǎng)
到70年代中期，人們已經(jīng)意識到不可能僅使用一個單獨的網(wǎng)絡(luò)來滿足所有的通信問題，于是ARPA開始研究多種網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，也就導致了后來的互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)。1983年TCP/IP協(xié)議成為ARPANET上的標準協(xié)議，使得所有使用TCP/IP協(xié)議的計算機都能利用互聯(lián)網(wǎng)相互通信。因而人們就把1983年作為因特網(wǎng)的誕生時間。
第三個階段20世紀90年代：萬維網(wǎng)
互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展始于90年代，由歐洲原子核研究組織開發(fā)的萬維網(wǎng)WWW被廣泛使用在互聯(lián)網(wǎng)上，大大方便了廣大非網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人員對網(wǎng)絡(luò)的使用。從此之后不斷發(fā)展慢慢造就了今天的Internet。
二、計算機網(wǎng)絡(luò)的類別
廣域網(wǎng)WAN(wide area network):作用范圍通常幾十到幾千公里，也就是我們常常說的互聯(lián)網(wǎng)。
城域網(wǎng)MAN(metropolitan area network):作用范圍一般是一個城市，其作用距離約為5-50km。
局域網(wǎng)LAN(local area network): 局域網(wǎng)一般也可稱為企業(yè)網(wǎng)，地理位置一般在1km左右。由一定數(shù)量的終端設(shè)備組合而成。
計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識
1、計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)拓撲模型大致有這么幾種：星型、網(wǎng)型、樹形、總線型和環(huán)形，其中最常用組網(wǎng)方式就是網(wǎng)型和樹形結(jié)構(gòu)。
2、Internet
由多臺計算機通過傳輸介質(zhì)連接在一起稱之為網(wǎng)絡(luò)，多個網(wǎng)絡(luò)互連稱之為互聯(lián)網(wǎng)，而因特網(wǎng)(Internet:第一個字母要大寫)是全球最大的互聯(lián)網(wǎng)，起源于美國，連接在因特網(wǎng)上的計算機都稱為主機(host)。
現(xiàn)在我們上網(wǎng)個人大部分都是使用ADSL撥號，而企業(yè)可能是專線或固定IP地址。而現(xiàn)代為我們提供這種上網(wǎng)方式的企業(yè)或機構(gòu)，也稱之為ISP(internet service provider)英特網(wǎng)服務(wù)提供商。并且在ISP之間也是多層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。如圖：
A跟B通信要經(jīng)過本地ISP到第二層ISP到NAP到第一層ISP然后又轉(zhuǎn)到NAP到第二層ISP到本地ISP最后到B主機。
在圖中，最高級別的第一層ISP的服務(wù)面積最大一般能覆蓋國家范圍，并且還擁有高速主干網(wǎng)。第二層ISP和一些大公司都是第一層ISP的用戶。第三層ISP又稱本地ISP，它們是第二層ISP的用戶。為了使不同層次ISP經(jīng)營的網(wǎng)絡(luò)都能夠互通，在1994年開始創(chuàng)建了四個網(wǎng)絡(luò)接入點NAP(network access point)，分別由四個電信公司經(jīng)營。網(wǎng)絡(luò)接入點NAP用來交換因特網(wǎng)上的流量。在NAP中安裝有性能很好的交換設(shè)施(例如:使用ATM交換技術(shù))。美國的NAP的數(shù)量已達到十幾個。NAP可以算是最高等級的接入點。它主要是向各個ISP提供交換設(shè)施，使他們能夠互相通信。
3、中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
最早著手建設(shè)專用計算機廣域網(wǎng)的是鐵道部。在1980年即開始進行計算機聯(lián)網(wǎng)實驗。1989年11月我國第一個公用分組交換網(wǎng)CNPAC建成運行。在20世紀80年代后期，公安、銀行、軍隊以及其他一些部門也相繼建立了各自的專用計算機廣域網(wǎng)。另外我國是1994年4月20日用64kb/s專線正式接入因特網(wǎng)。從此，我國被國際上正式承認為接入因特網(wǎng)的國家。同年5月中國科學院高能物理研究所設(shè)立了我國的第一個萬維網(wǎng)服務(wù)器。同年9月中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)CHINANET正式啟動。到目前為止我國陸續(xù)建造了基于因特網(wǎng)技術(shù)的并可以和因特網(wǎng)互連的9個全國范圍的公用計算機網(wǎng)絡(luò);如上圖示。此外還有一個中國高速互連研究實驗室NSFnet，是中國科學院、北京大學、清華大學等單位在北京中關(guān)村地區(qū)建造的為研究因特網(wǎng)新技術(shù)的高速網(wǎng)絡(luò)。