一、计算机基础与网络基础-优快云博客

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（一）计算机基础

1、计算机组成

1.1 硬件系统

（1）中央处理器CPU

速度最快

（2）运算器

数值计算和逻辑计算

（3）控制器

接收和发送数据

（4）存储器

寄存器：缓存数据
内存：基于电流，临时存储数据，速度快，也有缓存空间弥补速度差
硬盘：基于磁，永久存储数据，速度慢

（5）输入设备

鼠标
键盘
扫描仪
...

（6）输出设备

显示屏
音箱
...

（7）主板

（8）网卡

（9）驱动器

1.2 软件系统

（1）操作系统

操作系统启动流程：位于主板上的bios电池存储了写死的程序代码，开机时自动运行这段程序代码，找到启动介质（操作系统所在硬盘），读取系统数据运行操作系统。

（2）应用软件

应用软件启动流程：鼠标双击可执行文件，向操作系统发送指令，将数据从硬盘加载到内存，CPU读取运行，通过操作系统将该程序其他文件数据加载到内存。

3、二进制、八进制、十进制、十六进制转换

任何进制→十进制=首位数字*进制^（位数-1）+第二位数字*进制^（位数-1）+…+末尾数字*进制^（位数-1）。
十进制→任何进制=数据每次除以进制取余，直到商为0，所得余数序列，逆向排序。
二进制→八进制=从右往左取三位为一组，转化为十进制数，最后按顺序拼接成八进制数。
八进制→二进制=从左往右，每一位数字按照十进制转化为三位数的二进制，最后按顺序拼接成二进制。
二进制→十六进制=从右往左取四位为一组，转化为十进制数，最后按顺序拼接成十六进制数。
十六进制→二进制=从左往右，每一位数字按照十进制转化为四位数的二进制，最后按顺序拼接成二进制。

4、机器数、真值、原码、反码以及补码

机器数：一个数在计算机中的二进制表示形式，带有符号最高位代表正负，0为正，1为负，数值范围【127，-127】。
真值：机器数对应的真正数值
例：0000 0001的真值=+000 0001=+1，1000 0001的真值=-000 0001=-1。
原码：机器数
反码：正数为原码，负数：符号位不变，其余各位取反（0变1，1变0）
补码：正数为原码，负数：在反码的基础上+1
注：计算机进行数值运算时采用补码，将所有运算转化为加法运算，例：1-1=1+（-1）=（00000001）+（10000001）=（00000001）反+（11111110）反=（00000001）补+（11111111）补=（100000000）超过八位，截取后八位=（00000000）=0

5、字符编码

计算机工作必须通电，高低电压代表1或0，即只认识二进制数字。
ASCII表：英文字母、数字、特殊字符与数值的对应关系，最多用8位（二进制位，bit）来表示，即一个字符占用一个字节，只能表示256种字符，不能表示中文。
unicode表：常用2个字节代表一个字符，可以表示中文字符，生僻字需要4个字节。
utf-8：可以表示中文字符，并且会用尽可能少的字节来表示。
单位换算：1Byte字节=8bit；1KByte=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB 。

6、DOS命令

开始—运行（win+R）—输入cmd—进入命令提示符。
Ipconfig：普通信息（IP地址、子网掩码、默认网关），参数：/？查看帮助；/all 详细信息（IP地址、子网掩码、网关、物理地址、DHCP等）。
Ping：测试能否访问对方主机，格式：PING IP地址参数（可选）。
cd 路径：切换目录，切换根目录盘符：（如D：）。
dir：查看当前目录下的文件。
一个点（.）：当前目录。
两个点（..）：上级目录。
del 文件：删除文件。
rd 目录：删除目录，参数：/S 删除当前目录及子目录和文件；/Q 安静模式，带/S删除目录树时不要求确认。
md 目录：创建目录。

（二）网络基础

1、基本概念

（1） MAC地址

网卡地址，标记每一台物理设备。

（2） IP地址

局域网地址，区分子网。

（3）端口

应用程序与网卡关联的编号，标识主机上的应用程序，端口范围0～65535，其中0～1023为系统占用端口。

（4）发送方式

广播发送：数据包发送给局域网内所有计算机。

（5）ARP协议

在TCP/IP模型中，ARP协议属于网络层；在OSI模型中，ARP协议属于数据链路层
ARP协议也称为地址解析协议，是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。它可以解决同一个局域网内主机或路由器的IP地址和MAC地址的映射问题。
广播获取目标IP地址的计算机MAC地址，用以通信，报头中目标MAC地址为广播MAC地址（全F）。

（6）TCP协议

传输层协议，可靠传输，TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但为了保证网络的效率，通常不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。

（7）UDP协议

传输层协议，不可靠传输，报头部分一共只有8个字节，总长度不超过65535字节，正好放进一个IP数据包。

2、OSI七层模型

2.1 物理层

位于模型最底层：光缆等介质，传输电信号。
与数据链路层统称网络接口层。
运行常见物理设备：中继器、集线器、双绞线。

2.2 数据链路层

位于模型第二层：以太层协议，发送数据包（帧）=以太网头（源MAC地址+目标MAC地址+数据类型）+数据（IP头+IP数据）。
与数据链路层统称网络接口层。
运行常见物理设备：网桥、以太网交换机、网卡等。

2.3 网络层

位于模型第三层：IP协议，发送IP数据包=IP头（源IP地址+目标IP地址）+数据。
运行常见物理设备：路由器、三层交换机。

2.4 传输层

位于模型第四层：TCP/UDP协议，建立端口到端口的通信。
加入TCP数据包格式：以太网头+IP头+TCP头（源端口+目的端口）+数据。
加入UDP数据包格式：以太网头+IP头+UDP头+数据。
运行常见物理设备：四层交换机，四层的路由器。

2.5 Socket抽象层

位于传输层和应用层之间，封装了TCP/UDP协议，只需应用Socket中的方法即可，无需深入了解TCP/udp具体内容实现。

2.6 应用层

模型5~7层统称，从下到上可以细分为：

第五层：会话层
第六层：表示层
第七层：应用层（应用程序）

3、数据传输流程

a、运算目标IP地址是否在局域网内；
b、若在局域网内，用目标IP地址广播发送ARP协议获取目标MAC地址，再用以太层协议广播发送数据包，局域网内计算机收到数据包，对照MAC地址是否自己的MAC地址，若是，收下数据包，并回应，若不是，丢弃数据包。
c、若不在局域网内，用网关IP地址广播发送ARP协议获取网关MAC地址，再用以太层协议广播发送数据包给网关，网关根据目标IP地址判断目标局域网，向目标局域网网关发送数据包，目标网关用目标IP地址广播发送ARP协议获取目标MAC地址，再用以太层协议广播发送数据包，局域网内计算机收到数据包，对照MAC地址是否自己的MAC地址，若是，收下数据包，并回应，若不是，丢弃数据包

4、网络分类

4.1 地理位置

（1）局域网（LAN）

一般小于10km的范围，通常采用有线的方式连接起来。

（2）城域网（MAN）

规模局限在一座城市范围内，10～100km的区域。

（3）广域网（WAN）

网络跨越国界、洲界，甚至全球范围。

（4）备注

局域网和广域网是网络的热点，局域网是组成其他两种类型网络的基础，城域网一般都加入了广域网，广域网的典型代表是Internet网。

个人网：个人局域网就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备（如便携电脑等）用无线技术连接起来的网络，因此也常称为无线个人局域网WPAN，其范围大约在20m左右。

4.2 传输介质

（1）有线网

采用同轴电缆和双绞线连接的计算机网络。
同轴电缆网：一种常见的联网方式，比较经济、安装便利，传输率和抗干扰能力一般，传输距离较短。
双绞线网：目前最为常见，价格便宜，安装方便，但易受干扰，传输率较低，传输距离比同轴电缆要短。

（2）光纤网

有线网的一种，由于特殊性单独列出。
采用光导纤维作传输介质，传输距离长，传输率高，可达数千兆bps，抗干扰性强，不会受到电子监听设备的监听，是高安全性网络的理想选择。
但价格较高，需要高水平安装技术。

（3）无线网

用电磁波作为载体来传输数据，联网费用较高，但灵活方便，很有前途。
局域网常采用单一的传输介质，城域网和广域网采用多种传输介质。

（4）备注

局域网常采用单一的传输介质，城域网和广域网采用多种传输介质。
交叉线：网线两端的线序标准不同，连接同种设备。
直通线：网线两端的线序标准相同，连接非同种设备。

4.3 IP地址分类

IP地址表示方式：点跟十进制，四段，每一段是8位二进制，分成网络号和主机号两部分，网络地址是主机号全是0的IP地址，主机地址就是IP地址
公有IP地址：InterNIC机构分配给注册组织机构的IP地址。
私有IP地址：非注册地址，专门为组织机构内部使用。
A类：第一字节范围0～127，但0和127有特使用途，故A类是1～126之间，1.0.0.0～126.0.0.0，网络地址长度1字节，最大网络数128个，最大主机台数16677216台，适用大型网络，10.0.0.0—10.255.255.255
B类：第一字节范围128～191，128.0.0.0～191.255.0.0，网络地址长度2字节，最大网络数16384个，最大主机台数65536台，适用中型网络，172.16.0.0—172.31.255.255
C类：第一字节范围192～223，192.0.0.0～223.255.255.0，网络地址长度3字节，最大网络数2097152个，最大主机台数256台，适用小型网络，192.168.0.0—192.168.255.255
D类：广播地址，组播用
E类：保留，科研用
特殊IP：
广播地址，有正常的网络号部分，主机号部分全为1（即255）的IP地址；
有限广播地址，32位全为1（即255.255.255.255）的IP地址；
回送地址，网络地址以十进制127开头，保留给系统作为诊断用，用于回路测试；
私有地址，只能局域网内使用，不能在Internet上使用的IP地址；
0.0.0.0指不是真正意义上的IP地址，表示的是所有不清楚主机和目的网络，这里的不清楚指的是在本机路由表里没有特定条目指明如何到达。

4.4 标准的子网掩码

指明一个IP地址的那些位标识的是主机所在的子网，那些位标识的是主机的位掩码，A类255.0.0.0，B类255.255.0.0，C类255.255.255.0

4.5 IP地址配置

查看被激活网卡信息：ifconfig 【网卡名】
mtu：网卡最大传输单元
临时给网卡配置IP地址：ifconfig 网卡名 IP地址 netmask 子网掩码
或ifconfig 网卡名 IP地址/网络号位数
重启网络服务：service network restart
永久配置IP地址：vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-网卡名
BOOTPROTO=获取方式：
dhcp：动态获取
static：静态获取，加一行IPADDR=IP地址，再加一行NETMASK=子网掩码，再加一行GATEWAY=网关地址，再加一行DNS1=DNS服务器地址，再加一行DNS2=DNS服务器地址
none：也是静态获取
注：ONBOOT要改成yes，停止NetworkManager网卡守护进程，修改完配置文件需要重启网络服务才能生效。
查看服务状态：service NetworkManager（服务名） status
停止服务：service NetworkManager（服务名） stop
chkconfig --list|grep 服务名：查看服务各个启动级别是什么状态。
chkconfig --level 级别（多个级别并列写不用分隔符）服务名要修改的状态（off关闭，on启用（不写级别，默认更改2345级别的状态））
查看网关（路由）：route -n
查看DNS：cat /etc/resolv.conf
ping命令：-c 1拼一次
arping -I（大写i）网卡名 IP地址：检测一个子网内有没有冲突的问题，如有冲突会返回两个mac地址，即两台主机配了同一个IP地址

4.6 虚拟机网络模式

桥接模式：将本地连接作为虚拟交换机
NAT（私有IP转化为路由器的公网IP）模式：用于共享主机的IP地址
仅主机模式

4.7 交换机三层隔离

ifconfig 网卡名 up：激活网卡
ifconfig 网卡名 down：关闭网卡
ifup 网卡名：网卡加载自己的配置文件
ifdown 网卡名：关闭
先ifdown再ifup，相当于service network restart
手动添加网关：修改配置文件（永久）或命令route add default gw 网关IP地址，不写端口号用默认的（临时）
ping 网站不通，解决方法：iptables -F清空防火墙规则，或service iptables stop，chkconfig iptables off（开机就关闭防火墙）。
/etc/hosts：本地域名解析文件，解析域名时先找这个文件，再找dns服务器。
修改主机名：hostname 新主机名（临时修改），或修改/etc/sysconfig/network（永久），然后在本地域名解析文件中增加一条本机静态IP地址对应主机名的记录。