三言两语轻松计算机网络入门
总结一下计算机网络入门的一些基本概念
局域网、广域网、Internet、ISP
局域网LAN：
- 覆盖范围小
- 需要自己花钱购买设备
- 带宽固定且自己维护
广域网WAN ：
-
加强版的局域网
-
线路距离远
-
需要花钱向运营商租带宽
ISP
- 运营商属于自己的机房 对网民提供访问Internet连接
Internet：由很多ISP组成，有自己的机房，对网民提供Internet连接（ADSL或光纤到户）
OSI七层参考模型
- 应用层： 所有能产生网络流量的程序
- 表示层： 在流量传输之前是否进行加密或压缩处理或编码处理（二进制 、ASCII）
- 会话层 ：
netstat –n查看所有会话，一般一次持续的、有来有回的数据传输称为会话，Session就是基于会话层 - 传输层： 决定可靠传输（流量交互有确认机制）与不可靠传输 （单次访问单次返回，如访问网关获取域名IP地址）
- 网络层 ：负责选择最佳路径 规划IP地址
- 数据链路层： 负责帧的开始和结束 、透明传输 、差错校验（校验码）
- 物理层：定义接口标准 、电器标准 就像你的双口插座与三口，都是有标准的
理解七层模型可以帮助我们进行网络故障排除与网络安全防范
OSI参考模型对网络排错指导
1.物理层故障：查看连接状态 、发送和接收的数据包
2.数据链路层故障 ：MAC冲突 、ADSL欠费、 网速没办法协商一致 、计算机连接到错误的VLAN
3.网络层故障： 配置了错误IP地址 或子网掩码 、配置错误的网关 、 路由器没有配置到达目标网络的路由
4.应用层故障 应用程序配置错误 ，是最复杂的阶段OSI参考模型和网络安全
1.物理层安全
2.数据链路层安全： ADSL的账号密码机制、 VLAN 交换机端口绑定MAC地址机制
3.网络层安全： 在路由器上使用ACL控制数据包流量（限流机制）
4.应用层安全 ：开发的应用程序尽量做到没有漏洞
计算机数据通信过程
预备知识：
DNS：负责把网站域名解析成IP地址。
IP地址分为网络段和主机段。举例：假设地址段为13.0.0.0，子网掩码为255.0.0.0
子网掩码就是用来说明哪段地址是网络段的，255对应的就是网络段，本例只有第一段13是网络段，后面三段都是主机段）
网关：网关是指连接到其它网段时，应该连的那个地址，也即路由器的IP地址（路由器就是用来连接其它网段的设备）
MAC地址（物理地址）：出厂时就有，全球唯一电脑网卡、服务器、路由器的每个接口都有唯一的MAC地址。
下面我以一个例子来说明我们在上网的时候都发生了些什么。
如图所示（图中蓝色设备是交换机，绿色圆圈是路由器）
假设我们从IP地址为15.0.0.2的电脑去访问百度网：
1.从PC到服务器
开始上网：（电脑的IP地址为15.0.0.2，百度网的IP地址为13.0.0.2）
用户输入网址：http://www.baidu.com
首先需要DNS把网址里的域名www.baidu.com解析成13.0.0.2（因为百度在地址为13.0.0.2的服务器上）
计算机都配DNS，该电脑给DNS服务器发送数据包，DNS服务器有记录，查询后将所求IP地址发送回原电脑；第二次电脑发数据直接访问13.0.0.2地址，此时电脑发送的数据长这样：
m4代表本机MAC地址，m5代表下一个路由器的MAC地址
继续演进：
注意：交换机（图中蓝色设备）看的是MAC地址，路由器（图中绿色圆圈）看的是IP地址
数据从m4的网卡出来，到交换机，交换机看到目标MAC是m5，转给路由器G；路由器看的是目标地址13.0.0.2；接着G路由器把原MAC地址和目的MAC地址改成m7, m8, 然后传到路由器A，A看到了13.0.0.2，需要传给B，A把原MAC地址和目的MAC地址改成m9, m10……就这样，数据在路由器的不断转发中到达服务器
总之，IP地址决定最终目的地，而MAC地址决定下一跳转到哪个路由
- 从服务器到PC
网页普遍很大，数据包很小，不能一次性发送。因此服务器返回数据时需要把网页切割成小块，编上号。编完号之后的发送过程与之前的过程基本一样。
数据封装过程
- 在应用层、表示层、会话层封装基本的数据类型
- 在传输层封装TCP头
- 在网络层封装IP头（目标IP地址）
- 在数据链路层加入目标物理地址（MAC）
- 在物理层体现为二进制数据
最终我们的数据会被封装成这样：
解封装：
计算机在接收到数据帧后，需要去掉为了传输而添加的附加信息，这称为解封装，是上述封装操作的逆向过程
通信协议TCP/IP协议栈
客户进程和服务器进程 使用 TCP/IP 协议进行通信
TCP/IP协议和OSI参考模型：
计算机网络的性能指标
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，也称为data rate或bit rate。
单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s.
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.
吞吐量：
在单位时间内通过某个网络的数据量;
单位b/s, Mb/s, 等
时延：
时延又分为发送时延、传播时延、处理时延、排队时延
发送时延=数据块长度（比特）/信道带宽（比特/秒
传播时延=信道长度（米）/信号在信道上的传播速率（米/秒）
时延带宽积：
利用率：
单条信道利用率 = 有数据通过时间/（有+无）数据通过时间
网络利用率: = 信道利用率加权平均值
利用率与时延的关系：
