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      計算機入門基礎必備知識大全

      時間:2020-12-25 17:54:40本文內容及圖片來源于讀者投稿,如有侵權請聯系xuexila888@qq.com 懷健 我要投稿

      現在隨著人民生活水平的不斷提高,電腦作為一種曾經的奢侈產品,已經深入到千家萬戶當中,但是在我們平時使用電腦的時候,可能由于一些操作不當會引起電腦的故障,下面就讓小編帶你去看看計算機入門基礎必備知識大全,希望能幫助到大家!

      計算機網絡基礎知識匯總學習

      計算機網絡學習的核心內容就是網絡協議的學習。網絡協議是為計算機網絡中進行數據交換而建立的規則、標準或者說是約定的集合。因為不同用戶的數據終端可能采取的字符集是不同的,兩者需要進行通信,必須要在一定的標準上進行。一個很形象地比喻就是我們的語言,我們大天朝地廣人多,地方性語言也非常豐富,而且方言之間差距巨大。A地區的方言可能B地區的人根本無法接受,所以我們要為全國人名進行溝通建立一個語言標準,這就是我們的普通話的作用。同樣,放眼全球,我們與外國友人溝通的標準語言是英語,所以我們才要苦逼的學習英語。

      計算機網絡協議同我們的語言一樣,多種多樣。而ARPA公司與1977年到1979年推出了一種名為ARPANET的網絡協議受到了廣泛的熱捧,其中最主要的原因就是它推出了人盡皆知的TCP/IP標準網絡協議。目前TCP/IP協議已經成為Internet中的“通用語言”,下圖為不同計算機群之間利用TCP/IP進行通信的示意圖。

      一、網絡層次劃分

      為了使不同計算機廠家生產的計算機能夠相互通信,以便在更大的范圍內建立計算機網絡,國際標準化組織(ISO)在1978年提出了“開放系統互聯參考模型”,即著名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。

      它將計算機網絡體系結構的通信協議劃分為七層,自下而上依次為:

      物理層(Physics Layer)

      數據鏈路層(Data Link Layer)

      網絡層(Network Layer)

      傳輸層(Transport Layer)

      會話層(Session Layer)

      表示層(Presentation Layer)

      應用層(Application Layer)

      其中第四層完成數據傳送服務,上面三層面向用戶。

      除了標準的OSI七層模型以外,常見的網絡層次劃分還有TCP/IP四層協議以及TCP/IP五層協議,它們之間的對應關系如下圖所示:

      二、OSI七層網絡模型

      TCP/IP協議毫無疑問是互聯網的基礎協議,沒有它就根本不可能上網,任何和互聯網有關的操作都離不開TCP/IP協議。不管是OSI七層模型還是TCP/IP的四層、五層模型,每一層中都要自己的專屬協議,完成自己相應的工作以及與上下層級之間進行溝通。由于OSI七層模型為網絡的標準層次劃分,所以我們以OSI七層模型為例從下向上進行一一介紹。

      1)物理層(Physical Layer)

      激活、維持、關閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的可靠的物理媒體。簡單的說,物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。物理層記住兩個重要的設備名稱,中繼器(Repeater,也叫放大器)和集線器。

      2)數據鏈路層(Data Link Layer)

      數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網絡層提供服務,其最基本的服務是將源自網絡層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網絡層。為達到這一目的,數據鏈路必須具備一系列相應的功能,主要有:如何將數據組合成數據塊,在數據鏈路層中稱這種數據塊為幀(frame),幀是數據鏈路層的傳送單位;如何控制幀在物理信道上的傳輸,包括如何處理傳輸差錯,如何調節發送速率以使與接收方相匹配;以及在兩個網絡實體之間提供數據鏈路通路的建立、維持和釋放的管理。數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址尋址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。

      有關數據鏈路層的重要知識點:

      1> 數據鏈路層為網絡層提供可靠的數據傳輸;

      2> 基本數據單位為幀;

      3> 主要的協議:以太網協議;

      4> 兩個重要設備名稱:網橋和交換機。

      3)網絡層(Network Layer)

      網絡層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送,具體功能包括尋址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。它提供的服務使傳輸層不需要了解網絡中的數據傳輸和交換技術。如果您想用盡量少的詞來記住網絡層,那就是“路徑選擇、路由及邏輯尋址”。

      網絡層中涉及眾多的協議,其中包括最重要的協議,也是TCP/IP的核心協議——IP協議。IP協議非常簡單,僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協議的主要功能有:無連接數據報傳輸、數據報路由選擇和差錯控制。與IP協議配套使用實現其功能的還有地址解析協議ARP、逆地址解析協議RARP、因特網報文協議ICMP、因特網組管理協議IGMP。具體的協議我們會在接下來的部分進行總結,有關網絡層的重點為:

      1> 網絡層負責對子網間的數據包進行路由選擇。此外,網絡層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能;

      2> 基本數據單位為IP數據報;

      3> 包含的主要協議:

      IP協議(Internet Protocol,因特網互聯協議);

      ICMP協議(Internet Control Message Protocol,因特網控制報文協議);

      ARP協議(Address Resolution Protocol,地址解析協議);

      RARP協議(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析協議)。

      4> 重要的設備:路由器。

      4)傳輸層(Transport Layer)

      第一個端到端,即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外,傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。

      傳輸層的任務是根據通信子網的特性,最佳的利用網絡資源,為兩個端系統的會話層之間,提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,負責端到端的可靠數據傳輸。在這一層,信息傳送的協議數據單元稱為段或報文。

      網絡層只是根據網絡地址將源結點發出的數據包傳送到目的結點,而傳輸層則負責將數據可靠地傳送到相應的端口。

      有關網絡層的重點:

      1> 傳輸層負責將上層數據分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題;

      2> 包含的主要協議:TCP協議(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)、UDP協議(User Datagram Protocol,用戶數據報協議);

      3> 重要設備:網關。

      5)會話層

      會話層管理主機之間的會話進程,即負責建立、管理、終止進程之間的會話。會話層還利用在數據中插入校驗點來實現數據的同步。

      6)表示層

      表示層對上層數據或信息進行變換以保證一個主機應用層信息可以被另一個主機的應用程序理解。表示層的數據轉換包括數據的加密、壓縮、格式轉換等。

      7)應用層

      操作系統或網絡應用程序提供訪問網絡服務的接口。

      會話層、表示層和應用層重點:

      1> 數據傳輸基本單位為報文;

      2> 包含的主要協議:FTP(文件傳送協議)、Telnet(遠程登錄協議)、DNS(域名解析協議)、SMTP(郵件傳送協議),POP3協議(郵局協議),HTTP協議(Hyper Te__t Transfer Protocol)。

      三、IP地址

      1)網絡地址

      IP地址由網絡號(包括子網號)和主機號組成,網絡地址的主機號為全0,網絡地址代表著整個網絡。

      2)廣播地址

      廣播地址通常稱為直接廣播地址,是為了區分受限廣播地址。

      廣播地址與網絡地址的主機號正好相反,廣播地址中,主機號為全1。當向某個網絡的廣播地址發送消息時,該網絡內的所有主機都能收到該廣播消息。

      3)組播地址

      D類地址就是組播地址。

      先回憶下A,B,C,D類地址吧:

      A類地址以0開頭,第一個字節作為網絡號,地址范圍為:0.0.0.0~127.255.255.255;(modified @2016.05.31)

      B類地址以10開頭,前兩個字節作為網絡號,地址范圍是:128.0.0.0~191.255.255.255;

      C類地址以110開頭,前三個字節作為網絡號,地址范圍是:192.0.0.0~223.255.255.255。

      D類地址以1110開頭,地址范圍是224.0.0.0~239.255.255.255,D類地址作為組播地址(一對多的通信);

      E類地址以1111開頭,地址范圍是240.0.0.0~255.255.255.255,E類地址為保留地址,供以后使用。

      注:只有A,B,C有網絡號和主機號之分,D類地址和E類地址沒有劃分網絡號和主機號。

      4)255.255.255.255

      該IP地址指的是受限的廣播地址。受限廣播地址與一般廣播地址(直接廣播地址)的區別在于,受限廣播地址只能用于本地網絡,路由器不會轉發以受限廣播地址為目的地址的分組;一般廣播地址既可在本地廣播,也可跨網段廣播。例如:主機192.168.1.1/30上的直接廣播數據包后,另外一個網段192.168.1.5/30也能收到該數據報;若發送受限廣播數據報,則不能收到。

      注:一般的廣播地址(直接廣播地址)能夠通過某些路由器(當然不是所有的路由器),而受限的廣播地址不能通過路由器。

      5)0.0.0.0

      常用于尋找自己的IP地址,例如在我們的RARP,BOOTP和DHCP協議中,若某個未知IP地址的無盤機想要知道自己的IP地址,它就以255.255.255.255為目的地址,向本地范圍(具體而言是被各個路由器屏蔽的范圍內)的服務器發送IP請求分組。

      6)回環地址

      127.0.0.0/8被用作回環地址,回環地址表示本機的地址,常用于對本機的測試,用的最多的是127.0.0.1。

      7)A、B、C類私有地址

      私有地址(private address)也叫專用地址,它們不會在全球使用,只具有本地意義。

      A類私有地址:10.0.0.0/8,范圍是:10.0.0.0~10.255.255.255

      B類私有地址:172.16.0.0/12,范圍是:172.16.0.0~172.31.255.255

      C類私有地址:192.168.0.0/16,范圍是:192.168.0.0~192.168.255.255

      四、子網掩碼及網絡劃分

      隨著互連網應用的不斷擴大,原先的IPv4的弊端也逐漸暴露出來,即網絡號占位太多,而主機號位太少,所以其能提供的主機地址也越來越稀缺,目前除了使用NAT在企業內部利用保留地址自行分配以外,通常都對一個高類別的IP地址進行再劃分,以形成多個子網,提供給不同規模的用戶群使用。

      這里主要是為了在網絡分段情況下有效地利用IP地址,通過對主機號的高位部分取作為子網號,從通常的網絡位界限中擴展或壓縮子網掩碼,用來創建某類地址的更多子網。但創建更多的子網時,在每個子網上的可用主機地址數目會比原先減少。

      什么是子網掩碼?

      子網掩碼是標志兩個IP地址是否同屬于一個子網的,也是32位二進制地址,其每一個為1代表該位是網絡位,為0代表主機位。它和IP地址一樣也是使用點式十進制來表示的。如果兩個IP地址在子網掩碼的按位與的計算下所得結果相同,即表明它們共屬于同一子網中。

      在計算子網掩碼時,我們要注意IP地址中的保留地址,即“ 0”地址和廣播地址,它們是指主機地址或網絡地址全為“ 0”或“ 1”時的IP地址,它們代表著本網絡地址和廣播地址,一般是不能被計算在內的。

      子網掩碼的計算:

      對于無須再劃分成子網的IP地址來說,其子網掩碼非常簡單,即按照其定義即可寫出:如某B類IP地址為 10.12.3.0,無須再分割子網,則該IP地址的子網掩碼255.255.0.0。如果它是一個C類地址,則其子網掩碼為 255.255.255.0。其它類推,不再詳述。下面我們關鍵要介紹的是一個IP地址,還需要將其高位主機位再作為劃分出的子網網絡號,剩下的是每個子網的主機號,這時該如何進行每個子網的掩碼計算。

      下面總結一下有關子網掩碼和網絡劃分常見的面試考題:

      1)利用子網數來計算

      在求子網掩碼之前必須先搞清楚要劃分的子網數目,以及每個子網內的所需主機數目。

      (1) 將子網數目轉化為二進制來表示;

      如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成27個子網:27=11011;

      (2) 取得該二進制的位數,為N;

      該二進制為五位數,N = 5

      (3) 取得該IP地址的類子網掩碼,將其主機地址部分的的前N位置1即得出該IP地址劃分子網的子網掩碼。

      將B類地址的子網掩碼255.255.0.0的主機地址前5位置 1,得到 255.255.248.0

      2)利用主機數來計算

      如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成若干子網,每個子網內有主機700臺:

      (1) 將主機數目轉化為二進制來表示;

      700=1010111100;

      (2) 如果主機數小于或等于254(注意去掉保留的兩個IP地址),則取得該主機的二進制位數,為N,這里肯定 N<8。如果大于254,則 N>8,這就是說主機地址將占據不止8位;

      該二進制為十位數,N=10;

      (3) 使用255.255.255.255來將該類IP地址的主機地址位數全部置1,然后從后向前的將N位全部置為 0,即為子網掩碼值。

      將該B類地址的子網掩碼255.255.0.0的主機地址全部置1,得到255.255.255.255,然后再從后向前將后 10位置0,即為:11111111.11111111.11111100.00000000,即255.255.252.0。這就是該欲劃分成主機為700臺的B類IP地址 168.195.0.0的子網掩碼。

      3)還有一種題型,要你根據每個網絡的主機數量進行子網地址的規劃和計算子網掩碼。這也可按上述原則進行計算。

      比如一個子網有10臺主機,那么對于這個子網需要的IP地址是:

      10+1+1+1=13

      注意:加的第一個1是指這個網絡連接時所需的網關地址,接著的兩個1分別是指網絡地址和廣播地址。

      因為13小于16(16等于2的4次方),所以主機位為4位。而256-16=240,所以該子網掩碼為255.255.255.240。

      如果一個子網有14臺主機,不少人常犯的錯誤是:依然分配具有16個地址空間的子網,而忘記了給網關分配地址。這樣就錯誤了,因為14+1+1+1=17,17大于16,所以我們只能分配具有32個地址(32等于2的5次方)空間的子網。這時子網掩碼為:255.255.255.224。

      五、ARP/RARP協議

      地址解析協議,即ARP(Address Resolution Protocol),是根據IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協議。主機發送信息時將包含目標IP地址的ARP請求廣播到網絡上的所有主機,并接收返回消息,以此確定目標的物理地址;收到返回消息后將該IP地址和物理地址存入本機ARP緩存中并保留一定時間,下次請求時直接查詢ARP緩存以節約資源。地址解析協議是建立在網絡中各個主機互相信任的基礎上的,網絡上的主機可以自主發送ARP應答消息,其他主機收到應答報文時不會檢測該報文的真實性就會將其記入本機ARP緩存;由此攻擊者就可以向某一主機發送偽ARP應答報文,使其發送的信息無法到達預期的主機或到達錯誤的主機,這就構成了一個ARP欺騙。ARP命令可用于查詢本機ARP緩存中IP地址和MAC地址的對應關系、添加或刪除靜態對應關系等。

      ARP工作流程舉例:

      主機A的IP地址為192.168.1.1,MAC地址為0A-11-22-33-44-01;

      主機B的IP地址為192.168.1.2,MAC地址為0A-11-22-33-44-02;

      當主機A要與主機B通信時,地址解析協議可以將主機B的IP地址(192.168.1.2)解析成主機B的MAC地址,以下為工作流程:

      (1)根據主機A上的路由表內容,IP確定用于訪問主機B的轉發IP地址是192.168.1.2。然后A主機在自己的本地ARP緩存中檢查主機B的匹配MAC地址。

      (2)如果主機A在ARP緩存中沒有找到映射,它將詢問192.168.1.2的硬件地址,從而將ARP請求幀廣播到本地網絡上的所有主機。源主機A的IP地址和MAC地址都包括在ARP請求中。本地網絡上的每臺主機都接收到ARP請求并且檢查是否與自己的IP地址匹配。如果主機發現請求的IP地址與自己的IP地址不匹配,它將丟棄ARP請求。

      (3)主機B確定ARP請求中的IP地址與自己的IP地址匹配,則將主機A的IP地址和MAC地址映射添加到本地ARP緩存中。

      (4)主機B將包含其MAC地址的ARP回復消息直接發送回主機A。

      (5)當主機A收到從主機B發來的ARP回復消息時,會用主機B的IP和MAC地址映射更新ARP緩存。本機緩存是有生存期的,生存期結束后,將再次重復上面的過程。主機B的MAC地址一旦確定,主機A就能向主機B發送IP通信了。

      逆地址解析協議,即RARP,功能和ARP協議相對,其將局域網中某個主機的物理地址轉換為IP地址,比如局域網中有一臺主機只知道物理地址而不知道IP地址,那么可以通過RARP協議發出征求自身IP地址的廣播請求,然后由RARP服務器負責回答。

      RARP協議工作流程:

      (1)給主機發送一個本地的RARP廣播,在此廣播包中,聲明自己的MAC地址并且請求任何收到此請求的RARP服務器分配一個IP地址;

      (2)本地網段上的RARP服務器收到此請求后,檢查其RARP列表,查找該MAC地址對應的IP地址;

      (3)如果存在,RARP服務器就給源主機發送一個響應數據包并將此IP地址提供給對方主機使用;

      (4)如果不存在,RARP服務器對此不做任何的響應;

      (5)源主機收到從RARP服務器的響應信息,就利用得到的IP地址進行通訊;如果一直沒有收到RARP服務器的響應信息,表示初始化失敗。

      六、路由選擇協議

      常見的路由選擇協議有:RIP協議、OSPF協議。

      RIP協議 :底層是貝爾曼福特算法,它選擇路由的度量標準(metric)是跳數,最大跳數是15跳,如果大于15跳,它就會丟棄數據包。

      OSPF協議 :Open Shortest Path First開放式最短路徑優先,底層是迪杰斯特拉算法,是鏈路狀態路由選擇協議,它選擇路由的度量標準是帶寬,延遲。

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      七、TCP/IP協議

      TCP/IP協議是Internet最基本的協議、Internet國際互聯網絡的基礎,由網絡層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成。通俗而言:TCP負責發現傳輸的問題,一有問題就發出信號,要求重新傳輸,直到所有數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給因特網的每一臺聯網設備規定一個地址。

      IP層接收由更低層(網絡接口層例如以太網設備驅動程序)發來的數據包,并把該數據包發送到更高層---TCP或UDP層;相反,IP層也把從TCP或UDP層接收來的數據包傳送到更低層。IP數據包是不可靠的,因為IP并沒有做任何事情來確認數據包是否按順序發送的或者有沒有被破壞,IP數據包中含有發送它的主機的地址(源地址)和接收它的主機的地址(目的地址)。

      TCP是面向連接的通信協議,通過三次握手建立連接,通訊完成時要拆除連接,由于TCP是面向連接的所以只能用于端到端的通訊。TCP提供的是一種可靠的數據流服務,采用“帶重傳的肯定確認”技術來實現傳輸的可靠性。TCP還采用一種稱為“滑動窗口”的方式進行流量控制,所謂窗口實際表示接收能力,用以限制發送方的發送速度。

      TCP報文首部格式:

      TCP協議的三次握手和四次揮手:

      注:seq:"sequance"序列號;ack:"acknowledge"確認號;SYN:"synchronize"請求同步標志;;ACK:"acknowledge"確認標志";FIN:"Finally"結束標志。

      TCP連接建立過程:首先Client端發送連接請求報文,Server段接受連接后回復ACK報文,并為這次連接分配資源。Client端接收到ACK報文后也向Server段發生ACK報文,并分配資源,這樣TCP連接就建立了。

      TCP連接斷開過程:假設Client端發起中斷連接請求,也就是發送FIN報文。Server端接到FIN報文后,意思是說"我Client端沒有數據要發給你了",但是如果你還有數據沒有發送完成,則不必急著關閉Socket,可以繼續發送數據。所以你先發送ACK,"告訴Client端,你的請求我收到了,但是我還沒準備好,請繼續你等我的消息"。這個時候Client端就進入FIN_WAIT狀態,繼續等待Server端的FIN報文。當Server端確定數據已發送完成,則向Client端發送FIN報文,"告訴Client端,好了,我這邊數據發完了,準備好關閉連接了"。Client端收到FIN報文后,"就知道可以關閉連接了,但是他還是不相信網絡,怕Server端不知道要關閉,所以發送ACK后進入TIME_WAIT狀態,如果Server端沒有收到ACK則可以重傳!,Server端收到ACK后,"就知道可以斷開連接了"。Client端等待了2MSL后依然沒有收到回復,則證明Server端已正常關閉,那好,我Client端也可以關閉連接了。Ok,TCP連接就這樣關閉了!

      為什么要三次揮手?

      在只有兩次“握手”的情形下,假設Client想跟Server建立連接,但是卻因為中途連接請求的數據報丟失了,故Client端不得不重新發送一遍;這個時候Server端僅收到一個連接請求,因此可以正常的建立連接。但是,有時候Client端重新發送請求不是因為數據報丟失了,而是有可能數據傳輸過程因為網絡并發量很大在某結點被阻塞了,這種情形下Server端將先后收到2次請求,并持續等待兩個Client請求向他發送數據...問題就在這里,Cient端實際上只有一次請求,而Server端卻有2個響應,極端的情況可能由于Client端多次重新發送請求數據而導致Server端最后建立了N多個響應在等待,因而造成極大的資源浪費!所以,“三次握手”很有必要!

      為什么要四次揮手?

      試想一下,假如現在你是客戶端你想斷開跟Server的所有連接該怎么做?第一步,你自己先停止向Server端發送數據,并等待Server的回復。但事情還沒有完,雖然你自身不往Server發送數據了,但是因為你們之前已經建立好平等的連接了,所以此時他也有主動權向你發送數據;故Server端還得終止主動向你發送數據,并等待你的確認。其實,說白了就是保證雙方的一個合約的完整執行!

      使用TCP的協議:FTP(文件傳輸協議)、Telnet(遠程登錄協議)、SMTP(簡單郵件傳輸協議)、POP3(和SMTP相對,用于接收郵件)、HTTP協議等。

      八、UDP協議

      UDP用戶數據報協議,是面向無連接的通訊協議,UDP數據包括目的端口號和源端口號信息,由于通訊不需要連接,所以可以實現廣播發送。UDP通訊時不需要接收方確認,屬于不可靠的傳輸,可能會出現丟包現象,實際應用中要求程序員編程驗證。

      UDP與TCP位于同一層,但它不管數據包的順序、錯誤或重發。因此,UDP不被應用于那些使用虛電路的面向連接的服務,UDP主要用于那些面向查詢---應答的服務,例如NFS。相對于FTP或Telnet,這些服務需要交換的信息量較小。

      每個UDP報文分UDP報頭和UDP數據區兩部分。報頭由四個16位長(2字節)字段組成,分別說明該報文的源端口、目的端口、報文長度以及校驗值。UDP報頭由4個域組成,其中每個域各占用2個字節,具體如下:

      (1)源端口號;

      (2)目標端口號;

      (3)數據報長度;

      (4)校驗值。

      使用UDP協議包括:TFTP(簡單文件傳輸協議)、SNMP(簡單網絡管理協議)、DNS(域名解析協議)、NFS、BOOTP。

      TCP 與 UDP 的區別:TCP是面向連接的,可靠的字節流服務;UDP是面向無連接的,不可靠的數據報服務。

      九、DNS協議

      DNS是域名系統(DomainNameSystem)的縮寫,該系統用于命名組織到域層次結構中的計算機和網絡服務,可以簡單地理解為將URL轉換為IP地址。域名是由圓點分開一串單詞或縮寫組成的,每一個域名都對應一個惟一的IP地址,在Internet上域名與IP地址之間是一一對應的,DNS就是進行域名解析的服務器。DNS命名用于Internet等TCP/IP網絡中,通過用戶友好的名稱查找計算機和服務。

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      十、NAT協議

      NAT網絡地址轉換(Network Address Translation)屬接入廣域網(WAN)技術,是一種將私有(保留)地址轉化為合法IP地址的轉換技術,它被廣泛應用于各種類型Internet接入方式和各種類型的網絡中。原因很簡單,NAT不僅完美地解決了lP地址不足的問題,而且還能夠有效地避免來自網絡外部的攻擊,隱藏并保護網絡內部的計算機。

      十一、DHCP協議

      DHCP動態主機設置協議(Dynamic Host Configuration Protocol)是一個局域網的網絡協議,使用UDP協議工作,主要有兩個用途:給內部網絡或網絡服務供應商自動分配IP地址,給用戶或者內部網絡管理員作為對所有計算機作中央管理的手段。

      十二、HTTP協議

      超文本傳輸協議(HTTP,HyperTe__t Transfer Protocol)是互聯網上應用最為廣泛的一種網絡協議。所有的WWW文件都必須遵守這個標準。

      HTTP 協議包括哪些請求?

      GET:請求讀取由URL所標志的信息。

      POST:給服務器添加信息(如注釋)。

      PUT:在給定的URL下存儲一個文檔。

      DELETE:刪除給定的URL所標志的資源。

      HTTP 中, POST 與 GET 的區別

      1)Get是從服務器上獲取數據,Post是向服務器傳送數據。

      2)Get是把參數數據隊列加到提交表單的Action屬性所指向的URL中,值和表單內各個字段一一對應,在URL中可以看到。

      3)Get傳送的數據量小,不能大于2KB;Post傳送的數據量較大,一般被默認為不受限制。

      4)根據HTTP規范,GET用于信息獲取,而且應該是安全的和冪等的。

      I. 所謂 安全的 意味著該操作用于獲取信息而非修改信息。換句話說,GET請求一般不應產生副作用。就是說,它僅僅是獲取資源信息,就像數據庫查詢一樣,不會修改,增加數據,不會影響資源的狀態。

      II. 冪等 的意味著對同一URL的多個請求應該返回同樣的結果。

      弱電工程中能用到的計算機網絡知識匯總

      什么是計算機網絡?

      計算機網絡,是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網絡操作系統,網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。

      什么是無線網絡?

      無線網絡,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術,與有線網絡的用途十分類似,最大的不同在于傳輸媒介的不同,利用無線電技術取代網線,可以和有線網絡互為備份。

      OSI,TCP/IP,五層協議的體系結構,以及各層協議

      OSI分層 (7層):物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

      TCP/IP分層(4層):網絡接口層、 網際層、運輸層、 應用層。

      五層協議 (5層):物理層、數據鏈路層、網絡層、運輸層、 應用層。

      每一層的協議如下:

      物理層:RJ45、CLOCK、IEEE802.3 (中繼器,集線器,網關)

      數據鏈路:PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC (網橋,交換機)

      網絡層:IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IP__、RIP、IGRP、(路由器)

      傳輸層:TCP、UDP、SP__

      會話層:NFS、SQL、NETBIOS、RPC

      表示層:JPEG、MPEG、ASII

      應用層:FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

      TCP各層作用

      物理層:物理層規定了激活、維持、關閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。在這一層,數據的單位稱為比特。

      數據鏈路層:數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址尋址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。在這一層,數據的單位稱為幀。

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      網絡層:網絡層負責對子網間的數據包進行路由選擇。網絡層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。在這一層,數據的單位稱為數據包。

      傳輸層:傳輸層是第一個端到端,即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外,傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。

      會話層:會話層管理主機之間的會話進程,即負責建立、管理、終止進程之間的會話。會話層還利用在數據中插入校驗點來實現數據的同步。

      表示層:表示層對上層數據或信息進行變換以保證一個主機應用層信息可以被另一個主機的應用程序理解。表示層的數據轉換包括數據的加密、壓縮、格式轉換等。

      應用層:應用層為操作系統或網絡應用程序提供訪問網絡服務的接口。

      TCP應用場景

      效率要求相對低,但對準確性要求相對高的場景。因為傳輸中需要對數據確認、重發、排序等操作,相比之下效率沒有UDP高。舉幾個例子:文件傳輸(準確高要求高、但是速度可以相對慢)、接受郵件、遠程登錄。

      UDP應用場景

      效率要求相對高,對準確性要求相對低的場景。舉幾個例子:QQ聊天、在線視頻、網絡語音電話(即時通訊,速度要求高,但是出現偶爾斷續不是太大問題,并且此處完全不可以使用重發機制)、廣播通信(廣播、多播)。

      TCP對應的協議和UDP對應的協議

      TCP對應的協議:

      (1) FTP:定義了文件傳輸協議,使用21端口。常說某某計算機開了FTP服務便是啟動了文件傳輸服務。下載文件,上傳主頁,都要用到FTP服務。

      (2) Telnet:它是一種用于遠程登陸的端口,用戶可以以自己的身份遠程連接到計算機上,通過這種端口可以提供一種基于DOS模式下的通信服務。如以前的BBS是-純字符界面的,支持BBS的服務器將23端口打開,對外提供服務。

      (3) SMTP:定義了簡單郵件傳送協議,現在很多郵件服務器都用的是這個協議,用于發送郵件。如常見的免費郵件服務中用的就是這個郵件服務端口,所以在電子郵件設置-中?吹接羞@么SMTP端口設置這個欄,服務器開放的是25號端口。

      (4) POP3:它是和SMTP對應,POP3用于接收郵件。通常情況下,POP3協議所用的是110端口。也是說,只要你有相應的使用POP3協議的程序(例如Fo-__mail或Outlook),就可以不以Web方式登陸進郵箱界面,直接用郵件程序就可以收到郵件(如是163郵箱就沒有必要先進入網易網站,再進入自己的郵-箱來收信)。

      (5)HTTP協議:是從Web服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協議。

      UDP對應的協議:

      (1) DNS:用于域名解析服務,將域名地址轉換為IP地址。DNS用的是53號端口。

      (2) SNMP:簡單網絡管理協議,使用161號端口,是用來管理網絡設備的。由于網絡設備很多,無連接的服務就體現出其優勢。

      (3) TFTP(Trival File Transfer Protocal),簡單文件傳輸協議,該協議在熟知端口69上使用UDP服務。

      TCP的三次握手與四次揮手過程,各個狀態名稱與含義

      三次握手

      第一次握手:客戶機首先向服務器的TCP發送一個連接請求報文段,這個特殊的報文段不含應用層數據,其首部中同步位SYN被設置為1。另外,客戶機會隨機選擇一個起始序號seq=__(連接請求報文不攜帶數據,但要消耗一個序號).

      第二次握手:服務器的TCP收到連接請求報文段后,如果同意建立連接,就向客戶機發回確認,并為該TCP連接分配TCP緩存和變量。在確認報文段中,SYN和ACK位都被設置為1,確認號字段值為ack=__+1,并且服務器隨機產生起始序號seq=y. 確認包同樣不包含應用層數據。

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      第三次握手:當客戶機收到確認報文段后,還要向服務器給出確認,并且也要給該連接分配緩存和變量。這個報文段的確認為ACK被設置為1,序號段被設置為seq=__+1,確認號字段ack=y+1. 該報文段可以攜帶數據,如果不攜帶數據則不消耗序號。理想狀態下,TCP連接一旦建立,在通信雙方中的任何一方主動關閉連接之前,TCP 連接都將被一直保持下去。因為TCP提供全雙工通信,因此雙方任何時候都可以發送數據。

      四次揮手

      第一次揮手:客戶機打算關閉連接,就向其TCP發送一個連接釋放報文,并停止再發送數據,主動關閉TCP連接。該報文段的FIN標志位被設置為1,seq=u,它等于前面已經發送過的數據的最后一個字節的序號加1。

      第二次揮手:服務器收到連接釋放報文段后即發出確認,確認號是ack=u+1,序號為v,等于它前面已經發送過的數據的最后一個字節序號加1.此時客戶機到服務器這個方向的連接就釋放了,TCP處于半關閉狀態。ACK=1,seq=v,ack=u+1

      第三次揮手:若服務器已經沒有要向客戶機發送的數據,就通知TCP釋放連接,此時發出FIN=1,確認號ack= u+1,序號seq =w,已經發送過的數據最后一個字節加1。確認為ACK=1. (FIN = 1, ACK=1,seq = w, ack =u+1)

      第四次揮手:客戶機收到連接釋放報文段后,必須發出確認。在確認報文段中,確認位ACK=1,序號seq=u+1,確認號ack=w+1. 此時連接還沒有釋放掉,必須經過實踐等待計時器設置的時間2MSL(Ma__ Segment Lifetime),后,客戶機才進入連接關閉狀態。(ACK=1,seq=u+1,ack=w+1)

      為什么會采用三次握手,若采用二次握手可以嗎?

      采用三次握手是為了防止失效的連接請求報文段再次傳到服務器,因而產生錯誤。如果由于網絡不穩定,雖然客戶端以前發送的連接請求以到達服務方,但服務方的同意連接的應答未能到達客戶端。則客戶方要重新發送連接請求,若采用二次握手,服務方收到客服端重傳的請求連接后,會以為是新的請求,就會發送同意連接報文,并新開進程提供服務,這樣會造成服務方資源的無謂浪費。

      如果只采用一次的話,客戶端不知道服務端是否已經收到自己發送的數據,則會不斷地發送數據。為了保證服務端能收接受到客戶端的信息并能做出正確的應答而進行前兩次(第一次和第二次)握手,為了保證客戶端能夠接收到服務端的信息并能做出正確的應答而進行后兩次(第二次和第三次)握手

      為什么斷開連接要四次?

      因為TCP連接是全雙工的網絡協議,允許同時通信的雙方同時進行數據的收發,同樣也允許收發兩個方向的連接被獨立關閉,以避免client數據發送完畢,向server發送FIN關閉連接,而server還有發送到client的數據沒有發送完畢的情況。所以關閉TCP連接需要進行四次握手,每次關閉一個方向上的連接需要FIN和ACK兩次握手。

      TCP擁塞控制

      為了更好對TCP進行擁塞控制,因特網建議標準定義了以下四種算法:慢開始,擁塞避免,快重傳,快恢復。

      首先在TCP要求發送端維護兩個窗口:

      1) 接收窗口rwnd,接收方根據當前緩存大小鎖許諾的最新窗口值。

      2) 擁塞窗口cwnd ,發送方根據自己估算的網絡擁塞程度而設置的窗口值。發送窗口的上限是取這兩者的最小值。點擊>>工程資料免費下載

      慢開始:TCP剛連接好時,先令擁塞窗口cwnd =1 ,在每次收到一個對新報文段的確認時將cwnd加倍. Cwnd的大小呈指數增長。

      擁塞避免算法:當cwnd大于等于慢開始門限ssthresh時,cwnd窗口每次加1而不是加倍。當發送方檢測到超時事件的發生時,就將慢開始門限設置為當前cwnd的一半,同時將cwnd設置為1. 這樣的目的是迅速減少主機發送到網絡的分組數,使得發生擁塞的路由器有足夠的時間吧隊列中積壓的分組處理完畢。

      快重傳:當發送方連續收到三個重復的ACK報文時,直接重傳對方尚未收到的報文段,而不必等待那個報文段設置的重傳計時器超時。

      快恢復:當發送端收到連續三個冗余的ACK時,就執行“乘法減小”算法,把慢開始門限ssthresh減半,cwnd設置為慢開始門限減半后的數值(與慢開始不同)。

      簡述DNS進行域名解析的過程

      首先,客戶端發出DNS請求翻譯IP地址或主機名。DNS服務器在收到客戶機的請求后:

      (1)檢查DNS服務器的緩存,若查到請求的地址或名字,即向客戶機發出應答信息;

      (2)若沒有查到,則在數據庫中查找,若查到請求的地址或名字,即向客戶機發出應答信息;

      (3)若沒有查到,則將請求發給根域DNS服務器,并依序從根域查找頂級域,由頂級查找二級域,二級域查找三級,直至找到要解析的地址或名字,即向客戶機所在網絡的DNS服務器發出應答信息,DNS服務器收到應答后現在緩存中存儲,然后,將解析結果發給客戶機。

      (4)若沒有找到,則返回錯誤信息。

      當然它有遞歸查詢與迭代查詢兩種方式,但是大概流程和我剛剛講的一樣

      簡單解釋一些ARP地址解析協議的工作過程

      廣播發送ARP請求,單播發送ARP響應。

      1:首先,每個主機都會在自己的ARP緩沖區中建立一個ARP列表,以表示IP地址和MAC地址之間的對應關系。

      2:當源主機要發送數據時,首先檢查ARP列表中是否有對應IP地址的目的主機的MAC地址,如果有,則直接發送數據,如果沒有,就向本網段的所有主機發送ARP數據包,該數據包包括的內容有:源主機 IP地址,源主機MAC地址,目的主機的IP 地址。

      3:當本網絡的所有主機收到該ARP數據包時,首先檢查數據包中的IP地址是否是自己的IP地址,如果不是,則忽略該數據包,如果是,則首先從數據包中取出源主機的IP和MAC地址寫入到ARP列表中,如果已經存在,則覆蓋,然后將自己的MAC地址寫入ARP響應包中,告訴源主機自己是它想要找的MAC地址。

      4:源主機收到ARP響應包后。將目的主機的IP和MAC地址寫入ARP列表,并利用此信息發送數據。如果源主機一直沒有收到ARP響應數據包,表示ARP查詢失敗。

      一次完整的HTTP請求過程

      域名解析 --> 發起TCP的3次握手 --> 建立TCP連接后發起http請求 --> 服務器響應http請求,瀏覽器得到html代碼 --> 瀏覽器解析html代碼,并請求html代碼中的資源(如js、css、圖片等) --> 瀏覽器對頁面進行渲染呈現給用戶

      說明一下從http協議發送的客戶端請求到達服務器端的整個傳輸過程。

      1、客戶端瀏覽器通過DNS解析到www.baidu.com的IP地址220.181.27.48,通過這個IP地址找到客戶端到服務器的路徑?蛻舳藶g覽器發起一個HTTP會話到220.161.27.48,然后通過TCP進行封裝數據包,輸入到網絡層。

      2、在客戶端的傳輸層,把HTTP會話請求分成報文段,添加源和目的端口,如服務器使用80端口監聽客戶端的請求,客戶端由系統隨機選擇一個端口如5000,與服務器進行交換,服務器把相應的請求返回給客戶端的5000端口。然后使用IP層的IP地址查找目的端。

      3、客戶端的網絡層不用關心應用層或者傳輸層的東西,主要做的是通過查找路由表確定如何到達服務器,期間可能經過多個路由器。

      4、客戶端的鏈路層,包通過鏈路層發送到路由器,通過鄰居協議查找給定IP地址的MAC地址,然后發送ARP請求查找目的地址,如果得到回應后就可以使用ARP的請求應答交換的IP數據包現在就可以傳輸了,然后發送IP數據包到達服務器的地址。

      如何編寫socket套接字

      服務器端程序的編寫步驟:

      第一步:調用socket()函數創建一個用于通信的套接字。

      第二步:給已經創建的套接字綁定一個端口號,這一般通過設置網絡套接口地址和調用bind()函數來實現。

      第三步:調用listen()函數使套接字成為一個監聽套接字。

      第四步:調用accept()函數來接受客戶端的連接,這是就可以和客戶端通信了。

      第五步:處理客戶端的連接請求。

      第六步:終止連接。

      客戶端程序編寫步驟:

      第一步:調用socket()函數創建一個用于通信的套接字。

      第二步:通過設置套接字地址結構,說明客戶端與之通信的服務器的IP地址和端口號。

      第三步:調用connect()函數來建立與服務器的連接。

      第四步:調用讀寫函數發送或者接收數據。

      第五步:終止連接。

      路由器工作原理——網絡層

      路由器是一種三層設備,是使用IP地址尋址:

      路由器接收到數據包,提取目標IP地址及子網掩碼計算目標網絡地址;

      根據目標網絡地址查找路由表,如果找到目標網絡地址就按照相應的出口發送到下一個路由器;

      如果沒有找到,就看一下有沒有默認路由,如果有就按照默認路由的出口發送給下一個路由器;

      如果沒有找到就給源IP發送一個出錯ICMP數據包表明沒法傳遞該數據包;

      如果是直連路由就按照第二層MAC地址發送給目標站點。

      請問交換機的實現原理是什么——數據鏈路層

      1.交換機根據收到數據幀中的源MAC地址建立該地址同交換機端口的映射,并將其寫入MAC地址表中。

      2.交換機將數據幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較,以決定由哪個端口進行轉發。

      3.如數據幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中,則向所有端口轉發。這一過程稱為泛洪(flood)。

      4.廣播幀和組播幀向所有的端口轉發。

      路由器和交換機區別

      (1)外形上:

      交換機通常端口比較多,而路由器的端口比較少

      (2)工作層次不同:

      交換機一般工作在數據鏈路層,而路由器則工作在網絡層

      (3)數據的轉發對象不同:

      交換機是根據MAC地址轉發數據幀,而路由器則是根據IP地址來轉發IP數據報/分組。

      (4)”分工“不同

      交換機主要是用于組建局域網,而路由器則是負責讓主機連接外網。

      (5)沖突域和廣播域

      交換機分割沖突域,但是不分割廣播域,而路由器分割廣播域。

      讓你電腦知識倍增的十個小技巧

      1、離開電腦時應該這樣做:Windows鍵+L鍵

      工作也有隱私,如果你離開座位時,按下Windows鍵+L鍵自動鎖住屏幕。這樣你在跟別人聊天或其它隱私信息就不會別其他人看到了。

      2、快速切換打開的諸多窗口:Alt+Tab\Windows鍵+Tab

      方法一:Alt+Tab可以切換最近操作的兩個窗口;

      方法二:Windows鍵+Tab 可以將所有窗口都放在桌面,然后一個一個切換。如果你想炫酷點,按Windows鍵+Tab實現3D切換效果吧(適用于Win7和Win10)如下圖。

      3、快速打開“我的電腦”(計算機或資源管理器):Windows鍵+E鍵

      我們可以直接按下Windows鍵+E鍵,直接秒開電腦的資源管理器。

      4、一秒切回到桌面:Windows鍵+D鍵

      當我們在電腦上瀏覽一些比較隱私的信息時突然有人走過來,這時我們可以使用Windows鍵+D鍵快速切換到桌面。

      5、快速關閉所有頁面:Alt+F4\Ctrl+W

      Ctrl+W或Alt+F4 該方法尤其適用于那些喜歡看“小電影”的用戶,當有人過來時,直接用Ctrl+W或Alt+F4即可以關閉當下頁面。

      6、如何恢復誤刪的文字:Ctrl+Z

      Ctrl+Z 辛辛苦苦寫的文案不小心刪除掉了?這時可以使用Ctrl+Z恢復誤刪文字,該方法同樣適用于被誤刪的文件。

      7、如何恢復剛關閉的網頁:Ctrl+Shift+T

      Ctrl+Shift+T 當你在關鍵時刻關閉當前網頁后想恢復怎么破?So easy,按下Ctrl+Shift+T即可快速恢復。

      8、圖片文字無限放大技巧:Windows和++++++

      Windows鍵和++++++ 嫌圖片和字體太小看不清楚?試試Windows鍵和++++++,想放多大就多大。同理,當你要縮小時則按Windows鍵和- - - -鍵。

      9、電腦外接投影儀顯示器:Windows鍵+P

      Windows鍵+P,外接投影儀直接按下這個鍵直接選擇你想要的效果。

      10、屏幕錄像:Windows鍵+R

      也許很多網友不知道,windows系統有自帶的屏幕錄像功能,按下Windows鍵+R然后輸入psr.e__e回車即可啟動錄像功能啦。

      windows其他快捷鍵:

      Windows鍵+B 選中桌面右下方工具欄

      Windows鍵+D 顯示桌面

      Windows鍵+F 打開“查找:所有文件”對話框

      Windows鍵+M最小化所有窗口

      Windows鍵+R打開“運行”對話框

      Windows鍵+U打開輔助工具管理器

      Windows鍵+BREAK打開“系統屬性”對話框

      Windows鍵+CTRL+F 搜索計算機

      Windows鍵+ Pause 顯示“系統屬性”對話框

      Windows鍵 + T 循環切換任務欄上的程序

      Windows鍵+ 數字 啟動鎖定到任務欄中的由該數字所表示位置處的程序。

      Shift + Windows鍵 + 數字 啟動鎖定到任務欄中的由該數字所表示位置處的程序的新實例

      Windows鍵 + 空格鍵 預覽桌面

      Windows鍵+ 向右鍵將窗口最大化到屏幕的右側

      Windows鍵+ 向下鍵最小化窗口

      Windows鍵+ Home 最小化除活動窗口之外的所有窗口


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