网站空间登陆,网站错误页面模板,桂林网红村,如何做网站容易收录一、网络 早期的计算机程序都是在本机上运行的#xff0c;数据存储和处理都在同一台机器上完成。随着技术的发展#xff0c;人 们开始有了让计算机之间相互通信的需求。例如安装在个人计算机上的计算器或记事本应用#xff0c;其运行环 境仅限于个人计算机内部。这种设置虽然…一、网络 早期的计算机程序都是在本机上运行的数据存储和处理都在同一台机器上完成。随着技术的发展人 们开始有了让计算机之间相互通信的需求。例如安装在个人计算机上的计算器或记事本应用其运行环 境仅限于个人计算机内部。这种设置虽然提供了独立性和一定的安全性但也使得这些程序与外界隔 绝无法与其他设备进行通信或协同工作。因此这种设置限制了信息的跨设备共享和应用程序的灵活性。 网络Network是指通过通信链路和交换设备将多个计算机、设备或节点连接在一起以实现资源共享和信息交换的系统。网络可以是小型的局域网LAN也可以是覆盖全球的广域网WAN甚至是互联网Internet。
1.1、网络的组成部分 节点Node 网络中的设备如计算机、服务器、打印机、手机等。 每个节点都有一个唯一的标识符如IP地址或MAC地址。 通信链路Communication Link 连接节点的物理或逻辑通道如网线、光纤、无线信号等。 交换设备Switching Devices 用于转发数据的设备如交换机、路由器、集线器等。 协议Protocol 网络通信的规则和标准如TCP/IP、HTTP、FTP等。 网络服务Network Services 提供特定功能的软件或硬件如DNS、DHCP、Web服务器等。 1.2、网络的分类 按规模分类 局域网LAN覆盖小范围如家庭、办公室、学校速度快延迟低。 城域网MAN覆盖一个城市或地区。 广域网WAN覆盖大范围如国家、全球互联网是最大的广域网。 按拓扑结构分类 总线型网络所有设备共享一条通信线路。 星型网络所有设备连接到一个中心节点如交换机。 环型网络设备形成一个闭合环。 网状网络设备之间有多条连接路径可靠性高。 按传输介质分类 有线网络使用网线、光纤等物理介质。 无线网络使用无线电波如Wi-Fi、蓝牙、4G/5G。 按功能分类 客户端-服务器网络客户端请求服务服务器提供服务。 对等网络P2PPeer-to-Peer所有设备平等既可以是客户端也可以是服务器。 1.3、网络的功能 资源共享 硬件资源如打印机、存储设备。 软件资源如应用程序、文件。 数据资源如数据库、文档。 通信与协作 电子邮件、即时通讯、视频会议等。 数据存储与备份 通过网络将数据存储在远程服务器上实现备份和恢复。 分布式计算 将任务分配到多个设备上并行处理提高效率。 远程访问 通过网络访问远程设备或服务如远程桌面、云服务。 1.4、网络的特点 互联互通 无论设备在哪里只要连入网络就能与其他设备“对话”如发送消息、传输文件。 资源共享 共享打印机、文件、网络带宽等避免重复购买硬件或数据孤岛。 分层协作 物理层负责“物理搬运”如网线传输电信号。 网络层负责“找路”如IP地址和路由器决定数据包去向。 应用层直接为用户服务如浏览器访问网页、微信聊天。 智能路由 数据会自动选择最优路径传输即使某条路堵了网络故障也能绕道送达。 1.5、网络的工作原理 数据封装与传输 数据被分割成小的数据包每个数据包包含源地址、目标地址和校验信息。 数据包通过网络设备如路由器、交换机转发到目标设备。 协议栈 数据在网络中传输时遵循分层的协议栈如OSI模型或TCP/IP模型。 每层协议负责不同的功能如物理层负责传输比特流网络层负责路由选择。 地址与路由 使用IP地址和MAC地址定位设备。 路由器根据路由表选择最佳路径转发数据包。 错误检测与纠正 通过校验和、重传机制等确保数据的完整性和可靠性。 1.6、网络的应用 互联网 全球最大的网络提供Web浏览、电子邮件、社交媒体等服务。 企业内部网络Intranet 企业内部的私有网络用于内部通信和资源共享。 物联网IoT 将各种设备如智能家居、传感器连接到网络实现智能化管理。 云计算 通过网络提供计算资源、存储资源和应用程序服务。 二、网络发展史
2.1、ARPANET阶段 互联网的诞生可以追溯到上世纪60年代末当时美国国防部高级研究计划局ARPA现在的DARPA 为了在战争发生时保持通信的稳定性开发了一个名为ARPANET的网络这个网络实现了不同地点的计 算机通过网络连接起来互相发送和接收信息。并且ARPANET是世界上第一个运营的包交换网络它采 用了分组交换技术这是现代互联网的一个核心技术。 ARPANET的建立通常被视为现代互联网诞生的标志因为它开创了计算机网络互联的新时代并为后来 的互联网发展奠定了基础。 早期的ARPANET使用了网络控制协议(Network Control ProtocolNCP)此时的ARPANET不能互联不 同类型的计算机和不同类型的操作系统也没有纠错功能。
2.2、TCP/IP两个协议阶段 随着ARPANET的发展和扩展以及网络技术的持续进步人们逐渐认识到需要一个更加强大、更通用的 协议来支持更广泛的网络互联和更高效的数据传输。因此TCP/IP传输控制协议/互联网协议在上世 纪70年代被开发出来并最终取代了NCP成为ARPANET的标准协议。TCP/IP的出现不仅解决了NCP的 局限性而且为互联网的进一步发展奠定了坚实的基础。 TCP/IP协议分为两个主要部分 1. TCP传输控制协议负责在数据传输过程中进行错误检测、数据包顺序的维护以及数据的可靠 性确保数据能够正确无误地从发送方传送到接收方。 2. IP互联网协议负责将数据包从源地址路由到目的地址处理不同网络之间的互联问题确保 数据能够在复杂的网络环境中正确传输。 2.3、OSI开放系统互联模型 OSI是由ISO国际标准化组织提出的它将网络的功能划分为不同的模块以分层的形式有机组合在 一起。每层实现不同的功能其内部实现方法对外部其他层次来说是透明的。每层向上层提供服务同 时使用下层提供的服务。 OSI开放互联系统模型共有七层。 OSI是一个理想化的模型尚未有完整的实现但是OSI模型的提出为后续的新的网络结构的实现打下了 坚实的基础。 2.4、TCP/IP协议簇(族) TCP/IP是互联网上的工业标准也是我们目前互联网的基础它确保了不同类型的计算机和网络能够相 互通信。TCP/IP协议簇延续了OSI模型的思路但它将网络分成了四层应用层、传输层、网络层、链 路层。 2.4.1、TCP/IP协议簇四层中常见的协议 应用层 1. HTTPHypertext Transfer Protocol超文本传输协议是用于从服务器传输超文本到本地浏 览器的传输协议。 2. FTPFile Transfer Protocol文件传输协议是用于在网络上进行文件传输的一套标准协议 使用TCP传输。 3. TFTPTrivial File Transfer Protocol简单文件传输协议是用于在网络上进行文件传输的一套 标准协议使用TCP传输。 4. SMTPSimple Mail Transfer Protocol简单邮件传输协议一种提供可靠且有效的电子邮件 传输的协议。 传输层 1. TCPTransport Control Protocol传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的 传输层通信协议。 2. UDPUser Datagram Protocol用户数据报协议是一种无连接、不可靠、快速传输的传输层 通信协议。 网络层 1. IPInternetworking Protocol网际互连协议是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协 议。 2. ICMPInternet Control Message Protocol互联网控制信息协议用于在IP主机、路由器之间 传递控制消息。 3. IGMPInternet Group Management Protocol互联网组管理是一个组播协议用于主机和 组播路由器之间通信。 链路层 1. ARPAddress Resolution Protocol地址解析协议通过IP地址获取对方mac地址。 2. RARPReverse Address Resolution Protocol逆向地址解析协议通过mac地址获取对方ip 地址。
三、网络协议
3.1、协议概念 协议是指一系列规则和标准这些规则定义了数据如何在网络上从一个设备传输到另一个设备。协议确 保了不同计算机和网络设备之间能够理解和处理传输的数据。
3.2、协议的作用
1. 数据封装协议定义了数据应该如何封装以便在不同的网络层之间传递。例如TCP协议会在数 据包前加上TCP头部信息。
2. 寻址和路由协议规定了如何为数据包添加地址信息以及数据包在网络中如何从源地址传送到目 的地址。例如IP协议负责将数据包发送到正确的目的地。
3. 数据传输协议定义了数据的传输方式包括数据的发送和接收机制。例如TCP协议提供了可靠 的、面向连接的数据传输。
4. 错误检测和纠正许多协议包含了错误检测和纠正机制以确保数据的完整性和可靠性。例如校 验和Checksum是用于检测数据在传输过程中是否发生错误的一种方法。
5. 流量控制和拥塞控制协议可以管理网络中的数据流量以防止网络拥塞。例如TCP协议中的窗 口大小调整就是流量控制的一种方法。
6. 会话管理协议可以管理网络连接的建立、维护和终止。例如HTTP协议在客户端和服务器之间 建立会话以交换网页请求和响应。
7. 安全性一些协议提供了安全机制如加密和认证以确保数据传输的安全性。例如SSL/TLS协 议用于在传输层上加密数据。
四、IP地址 IP地址Internet Protocol Address即互联网协议地址是分配给每一台联网计算机或设备的唯一 标识符。通俗的讲IP地址就是每台联网设备的身份证它使得网络中的设备能够相互识别并进行通 信。目前IP地址有两种IPv4和IPv6。
4.1、IPv4地址 IPv4地址由32位二进制数组成为了方便记忆通常以点分十进制表示即将32位二进制数分成4组 每组8位中间用小数点分隔例如192.168.1.1。每组即每个字节的二进制数转换为十进制数的 范围是0~255也就是最大表示为255.255.255.255。IPv4地址由两部分组成网络号和主机号但是随 着网络的不断发展网络设备的增多IPv4地址空间有限现在已经接近枯竭。 IP地址就像是我们的家庭住址一样如果你要写信给一个人你就要知道他她的地址这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比是邮递员它必须知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。只不过我们的地址是用文字来表示的计算机的地址用二进制数字表示。 IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址才能正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”那么“IP地址”就相当于“电话号码”而Internet中的路由器就相当于电信局的“程控式交换机”。 分类依据范围使 用 单 位A第一个字节的第一位固定为0取值范围是00000000 01111111即0-127其中第一个字节为网络号剩下 的为主机号。0.0.0.0—— 127.255.255.255政 府/ 大 公 司/ 学校B第一个字节的前两位固定为10取值范围是10000000 10111111即128-191其中前两个字节为网络号剩 下的为主机号。128.0.0.0—— 191.255.255.255中等规模公司C第一个字节的前三位固定为110取值范围是11000000 11011111即192-223其中前三位为网络号剩下的 为主机号。192.0.0.0—— 223.255.255.255个人D第一个字节的取值范围是224-239。224.0.0.0—— 239.255.255.255用 于 多 播 通 信E第一个字节的取值范围是240-255。240.0.0.0—— 255.255.255.255保 留 使 用 IPV4采用32位地址长度只有大约43亿个地址它只有4段数字每一段最大不超过255。随着互联网的发展IP地址不够用了在2019年11月25日IPv4位地址分配完毕。 公有地址 公有地址Public address由Inter NICInternet Network Information Center互联网信息中心负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问互联网。 私有地址 私有地址Private address属于非注册地址专门为组织机构内部使用。
A类 10.0.0.0--10.255.255.255
B类 172.16.0.0--172.31.255.255
C类 192.168.0.0--192.168.255.255 注意事项 127.0.0.1 本机地址192.168.0.0--192.168.255.255为私有地址属于非注册地址专门为组织机构内部使用 4.2、 IPv6地址 IPv6是下一代互联网协议用于解决IPv4地址枯竭的问题。IPv6使用128位地址这极大地扩展了地址空 间。IPv6地址通常表示为八组四位十六进制数每组之间用冒号隔开例如 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。 但尽管IPv6已经存在了一段时间但它的全面采用仍在进行中目前大家用的还是IPv4地址这是因为 使用了其他的技术缓解了IPv4地址不够的情况比如NAT技术每个IP地址都可以通过路由器下发局域 网。这样就大幅度的缓解了IPv4地址不够的情况。 IPv6采用128位地址长度几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。 4.3、查看IP地址 在Windows系统中打开CMD命令行或Power shell输入ipconfig查看本电脑的ip地址。 在Linux系统中打开终端输入ifconfig查看本设备的ip地址。 五、MAC地址
5.1、概念 MAC 地址是网络设备在网络中的唯一标识符它被固化在网络设备的网络接口卡Network Interface CardNIC的硬件中通常由网络设备制造商在生产过程中分配。
5.2、地址格式 MAC 地址是一个 48 位的二进制数通常表示为 12 个十六进制数字每两个十六进制数字之间用冒号 或连字符分隔例如00:1A:2B:3C:4D:5E 或者 00-1A-2B-3C-4D-5E。
5.3、作用
网络通信在局域网LAN中当设备需要相互通信时数据链路层使用 MAC 地址来确定数据 包的源和目的设备。例如当计算机 A 向计算机 B 发送数据时计算机A会将计算机B的IP通过链 路层的ARP协议解析为MAC地址然后基于MAC地址传输。
设备识别MAC 地址可以唯一标识网络上的设备这对于网络管理和安全监控非常重要。网络管 理员可以通过 MAC 地址来跟踪设备的网络活动、限制特定设备的网络访问权限或者识别未经授权 的设备接入网络。
5.4、与IP地址的不同
层次不同IP 地址工作在网络层用于在不同网络之间路由数据包MAC 地址工作在数据链路 层用于在同一网络内直接传递数据帧。
可变性不同IP 地址可以根据网络配置的需要进行手动或自动更改而 MAC 地址是硬件固化的 一般不能更改部分设备支持修改但这不是常规操作。
5.5、 MAC地址的查询 在Windows中打开CMD命令行或Power shell输入ipconfig /all查看本电脑的所有网络信息包括IP 地址和MAC地址。 在Linux中需要先打开终端输入 ifconfig查看本设备的网络设备名称再通过cat /sys/class/net/[设 备名称]/address查看即可。 六、域名
6.1、概念 域名是互联网上用于识别和定位资源的名称它为用户提供了一种方便记忆的方式来访问网站或其他网 络服务而无需记住复杂的IP地址。比如我们通常访问百度的网页时输入的网址是 www.baidu.com 而不是一串复杂的ip地址。
6.2、域名的结构
域名通常由几个部分组成每个部分之间用点.分隔从右到左依次是
1. 顶级域TLD位于域名的最右侧如 .com 、 .org 、 码如.uk英国、 .net 等。TLD还可以是国家或地区的代 .cn 中国等。
2. 二级域位于TLD的左侧通常表示组织的名称或类型如 example 在 example.com 中。
3. 子域位于二级域的左侧用于进一步细分域名如 www 在 www.example.com 中表示这是一个 提供网页服务的子域。
6.3、域名的种类
1. 通用顶级域gTLD如 .com 商业、 .org 组织、
2. 国家代码顶级域ccTLD如 .us 美国、 .net 网络提供商等。 .de 德国、 .cn 中国等。
3. 新顶级域New gTLD近年来ICANN一个非营利性的国际组织负责互联网的命名和地址分 配系统开放了许多新的TLD如 .club 、 .shop 、 .blog 等。
七、端口
7.1、概念 端口号Port Number是计算机网络中用于标识特定网络服务或应用程序实例的数字是一个16位的 二进制数其取值范围是0-65535。 端口号与操作系统分配的进程标识符PID不同PID是操作系统内部用于唯一标识一个进程的数字 而端口号则是网络通信中用于标识不同服务或应用程序的。 在网络通信中为了稳定地标识和区分不同 的服务或应用程序端口号被用来配合IP地址一起使用。这样传输层如TCP/IP协议栈中的TCP和 UDP协议就能够根据目标IP地址和端口号将数据包正确地交付给目标主机上的相应应用程序。
7.2、类型
1. 公认端口端口号0-1023这些端口被永久性地分配给特定的服务或应用程序。例如HTTP服务 通常使用80端口HTTPS使用443端口。
2. 注册端口端口号1024-49151这些端口可以被注册给特定的应用程序或服务但不像公认端口 那样固定不变。
3. 动态或私有端口端口号49152-65535这些端口一般用于临时的客户端应用程序也可以被服务 器用于某些特定的服务。
7.3、常见的服务对应的端口号
1. HTTP (超文本传输协议) 端口: 80 描述: 用于未加密的网页浏览服务。
2. HTTPS (HTTP Secure, 安全超文本传输协议) 端口: 443 描述: 用于加密的网页浏览服务增加了SSL/TLS的安全层。
3. FTP (文件传输协议) 端口: 20 (数据传输), 21 (控制命令) 描述: 用于在互联网上传输文件。
4. SSH (Secure Shell, 安全外壳协议) 端口: 22 描述: 提供安全的远程登录服务常用于远程管理Linux服务器。
八、DNS DNSDomain Name System域名系统是一种用于将域名和IP地址相互转换的分布式数据库它是 互联网上的一项核心服务。DNS使得用户可以通过容易记忆的域名来访问网站而无需记住复杂的IP地 址。 具体的说当用户在浏览器中输入一个域名并尝试访问时浏览器会向DNS服务器发送一个查询请求 DNS服务器会查找该域名对应的IP地址并将其返回给浏览器。
九、子网掩码
9.1、概念 子网掩码通常以与 IP 地址相同的点分十进制形式表示并且通常是一串连续的1和连续的0它不能单独 存在必须与IP地址结合使用。例如常见的子网掩码有 255.255.255.0、255.255.0.0 等。在二进制形 式下子网掩码中连续的 1 表示网络部分连续的 0 表示主机部分。
9.2、作用 1. 区分网络部分和主机部分 通过将 IP 地址与子网掩码进行逻辑与运算可以得到该 IP 地址所在的网络地址。例如对于 IP 地 址 192.168.1.100 和子网掩码 255.255.255.0进行与运算后得到的结果192.168.1.0这是网络 号当两个设备的网络号相同时这两台设备才能在局域网内直接通信。 2. 划分网络 子网掩码可以将一个大的网络划分为多个较小的子网。例如一个 C 类网络地址默认子网掩码为 255.255.255.0可以通过修改子网掩码来划分成多个子网如将子网掩码设置为 255.255.252.0 就可以在原网络基础上划分出多个子网。 3. 控制网络规模 根据网络中实际的主机数量可以选择合适的子网掩码来控制每个子网的大小。如果一个子网需要 容纳 254 台主机可以使用子网掩码 255.255.255.0如果主机数量较少可以使用更大的子网掩 码如 255.255.255.224来减少 IP 地址的浪费。
9.3、不同类型网络的默认子网掩码
1. A 类网络 默认子网掩码是 255.0.0.0这意味着前 8 位是网络位后 24 位是主机位。
2. B 类网络 默认子网掩码为 255.255.0.0其中前 16 位是网络位后 16 位是主机位。
3. C 类网络 默认子网掩码是 255.255.255.0前 24 位是网络位后 8 位是主机位。
十、网关
10.1、概念 网关是连接两个不同网络的设备或者节点它在网络层上实现网络之间的互联。
10.2、作用
1. 协议转换 不同网络可能使用不同的网络协议网关可以进行协议转换使得不同协议的网络能够相互通信。 例如将一个基于 IPv4 协议的网络和一个基于 IPv6 协议的网络连接起来网关可以在这两种协议 之间进行转换。
2. 数据转发 当一个网络中的设备要向另一个不同网络中的设备发送数据时数据包首先被发送到网关网关根 据目的地址将数据包转发到相应的网络中。它就像是一个网络交通的枢纽指挥着数据在不同网络 之间的流动。
3. 隔离网络 网关可以起到隔离不同网络的作用避免一个网络中的问题如广播风暴、网络故障等蔓延到其 他网络。这有助于提高整个网络系统的稳定性和安全性
10.3、应用
1. 家庭网络 在家庭网络中路由器通常充当网关的角色。家庭中的各种设备如电脑、手机、智能家电等通 过 WiFi 或以太网连接到路由器。当这些设备要访问互联网时数据包先发送到路由器网关 路由器再将数据包转发到互联网服务提供商ISP的网络中。
2. 企业网络 在企业网络环境中可能会有多个子网每个子网都有一个或多个网关。这些网关负责在不同子网 之间以及企业内部网络与外部网络如互联网之间进行数据交换。企业级网关通常具备更强大的 性能和更多的安全功能如防火墙、入侵检测等以保护企业网络的安全。
十一、URL 它是用于完整地描述互联网上网页和其他资源的地址的一种标识方法。就像是现实世界中每个地方都有 一个特定的地址一样网络上的每个资源如网页、图片、文件、视频等都有其对应的 URL。通俗的 讲URL就是网络资源的“门牌号”包含了这个资源比如图片、视频等的具体详细的地址。
组成举例协议常见的有 “http”“https”“ftp” 等。它规定了客户端与服务器之间通信的规则。使用 HTTP 协议时客户端与服务器之间的数据传输是基于文本的、无加密的而使用 HTTPS 协议时数据 传输是加密的更加安全。主机号可以是服务器的域名如 www.baidu.com或者 IP 地址如 192.168.1.100。域名是为了方便人们 记忆而设置的通过 DNS 系统可以将域名解析为对应的 IP 地址。当在浏览器中输入一个基于域 名的 URL 时浏览器会先向 DNS 服务器查询该域名对应的 IP 地址然后再与该 IP 地址对应的服务器 进行通信。端口号用于指定服务器上的特定服务。如果不明确写出端口号对于常见协议会使用默认端口。当访问 一个 Web 网站时如果不指定端口浏览器会默认使用 80 端口对于 HTTPS 则默认使用 443 端口 与服务器进行通信。路径它表示资源在服务器文件系统中的位置。在 URL“ https://www.example.com/images/logo.png” 中“/images/logo.png” 就是路径它告诉服务器要获取的资源位于 images 目录下的 logo.png 文件。查询字符串以 “?” 开始后面跟着一系列的参数。这些参数用于向服务器传递额外的信息在搜索功能中传 递搜索的关键词、过滤条件等信息。片段标识符以 “#” 开始它通常用于指向网页中的某个特定位置或者片段在一个长网页中快速定位到某一章 节或者特定元素。
十二、DHCP DHCPDynamic Host Configuration Protocol动态主机配置协议是一种网络管理协议主要用于 自动分配IP地址以及其他网络配置参数如子网掩码、网关地址、DNS服务器等给局域网中的设备 通过DHCP网络管理员可以有效地管理和分配IP地址简化了网络配置的过程减少了手动配置的错 误使设备可以方便地接入网络。
十三、交换机 交换机Switch是一种网络设备它用于在计算机网络中连接设备如计算机、打印机和服务器等 以便它们可以相互通信。交换机的工作原理类似于电话交换机它可以根据数据帧中的MAC地址在多 个网络段之间进行数据的接收、过滤、转发和发送操作。以下是交换机的一些主要特点
1. 局域网连接交换机主要用于局域网LAN中提供高速的连接方式通常通过以太网线缆连 接。
2. 数据包转发交换机根据数据帧中的目标MAC地址将数据包转发到正确的端口。
3. 学习MAC地址交换机能够学习连接到其各个端口的设备的MAC地址并建立一个MAC地址表 用于指导数据包的转发。
4. 全双工通信交换机支持全双工通信模式这意味着设备可以同时发送和接收数据提高了网络的 效率和带宽利用率。
5. 网络管理许多交换机支持网络管理功能如VLAN虚拟局域网划分、QoS服务质量设 置、端口镜像、带宽控制等。
6. 不同类型根据网络的需要交换机有多种类型如桌面交换机、机架式交换机、管理型交换机、 非管理型交换机、PoE以太网供电交换机等。
十四、思维导图
