四级网络工程师笔记-计算机网络（上）

前言：

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系列博文

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2、四级网络工程师笔记-操作系统（上）

3、四级网络工程师笔记-操作系统（中）

4、四级网络工程师笔记-操作系统（下）

5、四级网络工程师笔记-计算机网络（上）

6、四级网络工程师笔记-计算机网络（中）

7、四级网络工程师笔记-计算机网络（下）

计算机网络

第一章 网络技术基础

1. ARPANET

⚫ ARPANET 为美国国防高等研究计划署开发的世界上第一个运营的封包交换网络，它是全球互联网的始祖。

⚫ ARPANET 是计算机网络技术发展中的一个里程碑，它的研究对促进网络技术发展和理论体系的形成起到了重要的推动作用，并为 Internet 的形成奠定了坚实的基础。

2. 无线自组网（Ad hoc）

⚫ 无线自组网（Ad hoc）是在无线分组网的基础上发展起来的；

⚫ 是一种特殊的无线、自组织、对等、多跳、移动的网络；

⚫ 它采用一种不需要基站的“对等结构”移动通信网络；

⚫ 它在军事和特殊应用领域有着重要的应用前景。

3. Windows NT 操作系统

⚫ Windows NT 3.1 操作系统是微软公司开发的一种闭源系统，采用 32 位的操作系统，可以提供全面的网络服务功能。

⚫ Windows NT 4.0 是在 Windows NT 3.5 基础上改进的版本，由于采用客户机/服务器的工作模式，Windows NT 操作系统可以分为两部分：Windows NT Server 与 Windows NT Workstation。

4. Microsoft Windows 操作系统

⚫ Microsoft Windows是微软公司制作和研发的一套桌面操作系统；

⚫ Windows采用了图形化模式 GUI，比起之前的DOS需要键入指令使用的方式更为人性化；

⚫ Windows 是闭源系统，并不向用户开放源代码。

5. Unix 操作系统

⚫ Unix 是一种典型的操作系统，主要用于服务器端；

⚫ 1969年，AT&T公司的Kennethl.Thompson用汇编语言编写了 Unix的第一个版本V1，目的是为开发新软件的程序员提供一个工具。

⚫ Unix 作为工业标准已经被很多计算机厂商接受，并广泛应用于大型机、中型机、小型机、工作站与微型机上，特别是工作站中几乎全部采用 Unix 系统。

⚫ TCP/IP 作为 Unix 的核心部分，使 Unix 与 TCP/IP 共同得到了普及与发展。

⚫ Unix 是针对小型机环境开发的操作系统，采用的是集中式、分时、多用户的系统结构。

⚫ 1993 年，Unix 国际和开放系统基金会（0SF)合作，成立了公共开放软件环境（C0SE)组织，为 Unix 的标准化打下基础。

6. Linux 操作系统

⚫ Linux 是一套免费使用和自由传播的类 Unix 操作系统。

⚫ Linux 继承了 Unix 以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统，可以作为服务器使用。

⚫ Linux 是基于 GNU 开源的操作系统。

⚫ Linux 的核心部分是其内核，提供 KDE 用户界面。

⚫ 常见的 Linux 发行版主要包括 RedHat、Mandrake、Slackware、SUSE、TurboLinux、Debian、Caldera、Ubuntu，以及国内的蓝点、红旗 Linux 等。

7. 计算机网络特征

⚫ 建立计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享。

⚫ 互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。互联的计算机之间没有明确的主从关系，每台计算机都可以联网或脱网工作。

⚫ 联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。

8. 计算机网络分类

⚫ 按覆盖的地理范围划分，可以分为以下 4类：广域网、城域网、局域网与个人区域网。

⚫ 按照覆盖距离从大到小排列：

① 广域网（Wide Area Network,WAN)：覆盖100〜1000km的网络。

② 城域网（Metropolitan Area Network，MAN)：覆盖10〜100km的网络；

③ 局域网（Local Area Network，LAN)：覆盖 10m~10km的网络；

④ 个人区域网（Personal Area Network,PAN)：连接用户计算机身边 10m之内计算机、打印机、PDA与智能手机等数字终端设备的网络。

9. 无线传感器网（WSN）

⚫ 由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器结点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。

⚫ WSN 是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。

⚫ WSN 中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织的网络。

⚫ 无线传感器网使用的无线通信技术主要包括 IEEE802.11 标准的 WLAN、IEEE 802.15.4 标准的无线个人区域网（6LoWPAN）技术、蓝牙（Bluetooth）技术、ZigBee 技术。

10. 网络拓扑结构

⚫ 拓扑学是将实体抽象成与其大小、形状无关的“点”，将连接实体的线路抽象成“线”，进而研究“点”“线”“面”之间的关系。

⚫ 计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映网络中各实体之间的结构关系。

⚫ 计算机网络拓扑是指通信子网的拓扑结构。

11. 网络拓扑分类

基本的网络拓扑有五种：星形、环形、总线形、树形与网状。

⚫ 星形拓扑

星形拓扑结构的主要特点是：

① 节点通过点-点通信线路与中心节点连接。

② 中心节点控制全网的通信，任何两节点之间的通信都要通过中心节点。

③ 星形拓扑结构简单，易于实现，便于管理。

④ 网络的中心节点是全网性能与可靠性的瓶颈，中心节点的故障可能造成全网瘫痪。

⚫ 环形拓扑

环形拓扑结构的主要特点是：

① 节点通过点-点通信线路连接成闭合环路。

② 环中数据将沿一个方向逐站传送。

③ 环形拓扑结构简单，传输延时确定。

④ 环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈。环中任何一个节点出现线路故障， 都可能造成网络瘫痪。

⑤ 为了方便节点的加入和撤出，控制节点数据传输顺序，保证环的正常工作，需要设计复杂的环维护协议。

⚫ 总线形拓扑

总线形拓扑结构的主要特点是：

① 所有节点连接到一条作为公共传输介质的总线，以广播方式发送和接收数据。

② 当一个节点利用总线发送数据时，其他节点只能接收数据。

③ 如果有两个或两个以上的节点同时发送数据时，就会出现冲突，造成传输失败。

④ 总线形拓扑结构的优点是结构简单，缺点是必须解决多节点访问总线的介质访问控制问题。

⚫ 树形拓扑

树形拓扑结构的主要特点是：

① 节点按层次进行连接，信息交换主要在上、下节点之间进行，相邻及同层节点之间通常不