第一章 计算机网络概述

第一章 计算机网络概述

专栏总目录
第一章 计算机网络概述
第二章 OSI参考模型与TCPIP模型
第三章 局域网基本原理
第四章 广域网基本原理
第五章 IP基本原理
第六章 TCP与UDP
第七章 路由器&交换机&操作系统介绍
第八章 命令行操作基础
第九章 网络设备文件管理
第十章 网络设备调试
第十一章 以太网交换机工作原理
第十二章 配置Vlan
第十三章 STP协议
第十四章 交换机端口安全技术
第十五章 链路聚合
第十六章 IP子网划分
第十七章 DNS
第十八章 文件传输协议
第十九章 DHCP
第二十章 IPv6
第二十一章 IP路由原理
第二十二章 VLNA间路由
第二十三章 静态路由
第二十四章 路由协议概述
第二十五章 RIP
第二十六章 OSPF
第二十七章 ACL
第二十八章 NAT
第二十九章 HDLC&PPP
第三十章 3G+WLAN
第三十一章 H3CNE综合实验

写在开始

您好，很高兴您可以打开本篇文章，本篇文章将从0基础开始学习计算机网络，往后将会一步步的引导你深入网络知识主要侧重于实验部分，本篇专栏将H3CNE-RS老版本V7的实验带你一起配置学习，期间可能会有一些技巧与学习经验分享在文章中，如果感兴趣的话，欢迎订阅、收藏专栏。

一、什么是计算机网络？

计算机网络是一组自治计算机互连的集合。

自治是什么意思呢？

它是计算机网络的独立和自主，即每一台计算机都可以独立运行，不需要受到其他计算机的支配或控制。
具体来说：
自治计算机网络中的每一台计算机都有自己的硬件和软件，可以单独运行使用，不需要依赖于其他计算机。这些计算机可以通过网络连接起来，共享资源和信息，实现协作和互动。
自治计算机网络的好处在于，可以降低成本和提高效率。
因为每一台计算机都可以独立运行，不需要等待其他计算机的响应或指令，从而提高了计算机的工作效率。同时，自治计算机网络中的每一台计算机都可以自主管理和维护，降低了维护成本和故障率。

二、计算机网络的基本功能

资源共享：

将计算机中的资源传递给其他设备都称为资源共享。
电脑中能够传递、表达某种信息的都可以称为资源

综合信息服务：

吃饭点的外卖、租房用各种各样的找房软件、打车的软件都是综合信息服务。

分布式处理与负载均衡：

就是将工作任务分配到多个计算机或服务器上进行处理，以提高效率和可扩展性的方法。

• 分布式处理可以提高处理速度和效率，同时也可以避免单点故障的风险。
• 负载均衡可以平衡负载，提高系统的整体性能和可靠性。
  负载均衡可以通过硬件设备、软件算法等方式实现，可以针对不同的应用场景进行优化和调整。
  分布式处理和负载均衡都可以应用于计算机网络中的各种场景，例如云计算、大数据处理、Web服务、游戏服务器等。

三、计算机网络的类型：

1. LAN（Local Area Network）局域网
   可以理解为由用户自己建设的，使用私有地址（IP地址）组建的网络。可以通过某种介质互联的计算机、打印机、modem或其他设备的集合。
2. MAN（Metropolitan Area Network）城域网
   此处我们举例说明，已知我们家庭、学校、公司等都是一个个局域网，通常把同一个城市里的这些LAN（局域网）连接在一起的就是一个MAN城域网。MAN覆盖范围为中等规模，介于局域网和广域网之间，通常是在一个城市内的网络连接，通常由运营商或大规模企业建设。
3. WAN（Wide Area Network）广域网
   可以理解为将各个城域网连接在一起组成的网络即为广域网，分布距离远，通常由运营商建设，连接全国各个城域网的网络。

四、网络的拓扑结构类型：

总线拓扑结构：

总线型结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上，结点之间按广播方式通信，一个结点发出的信息，总线上的其它结点均可“收听”到。总线型结构就像一张树叶,有一条主干线,主干线上面由很多分支。
特点：

1. 维护较容易，单个节点失效不影响整个网络的正常通信。但是如果总线一断，则整个网络或者相应主干网段就断了。
2. 当需要增加节点时，只需要在总线上增加一个分支接口便可与分支节点相连，当总线负载不允许时还可以扩充总线；
3. 网络用户扩展较灵活，需要扩展用户时只需要添加一个接线器即可，但所能连接的用户数量有限；
4. 这种网络拓扑结构的缺点是一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权。
5. 这种网络因为各节点是共用总线带宽的，所以在传输速度上会随着接入网络的用户的增多而下降；

星型拓扑结构：

所有设备都连接到一个中心点上。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。如今这种连接方式多数以双绞线作连接线路。
特点：

1. 控制简单。任何一站点只和中央节点相连接，因而介质访问控制方法简单，致使访问协议也十分简单。易于网络监控和管理。
2. 故障诊断和隔离容易。中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。
3. 方便服务。中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。

树型拓扑结构：

树型拓扑结构是一种层次结构，结点按层次连结，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。树型拓扑结构是就是数据结构中的树。
特点：

1. 易于扩充。树形结构可以延伸出很多分支和子分支，这些新节点和新分支都能容易地加入网内。
2. 故障隔离较容易。如果某一分支的节点或线路发生故障，很容易将故障分支与整个系统隔离开来。
3. 各个节点对根节点的依赖性太大。如果根发生故障，则全网不能正常工作。

环形拓扑结构：

环形结构各结点通过通信线路组成闭合回路，环中数据只能单向传输，信息在每台设备上的延时时间是固定的，特别适合实时控制的局域网系统。环形结构就如一串珍珠项链,环形结构上的每台计算机就是项链上的一个个珠子。
特点：

1. 数据流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制；
2. 由于数据源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长；
3. 环路是封闭的，不便于扩充；
4. 可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；
5. 维护难，对分支节点故障定位较难。

网状拓扑结构：

网状形网是广域网中最常采用的一种网络形式，是典型的点到点结构。在网状拓扑结构中，网络的每台设备之间均有点到点的链路连接，这种连接不经济，只有每个站点都要频繁发送信息时才使用这种方法。它的安装也复杂，但系统可靠性高，容错能力强。有时也称为分布式结构。
特点：

1. 网络可靠性高，一般通信子网中任意两个节点交换机之间，存在着两条或两条以上的通信路径，这样，当一条路径发生故障时，还可以通过另一条路径把信息送至节点交换机。
2. 网络可组建成各种形状，采用多种通信信道，多种传输速率。
3. 网内节点共享资源容易。
4. 可改善线路的信息流量分配。
5. 可选择最佳路径，传输延迟小。

现如今的网络已经很少用总线型拓扑结构和环形拓扑结构了

五、衡量网络的主要指标：

带宽（bandwidth）

描述在一定时间范围内能够从一个节点传送到另一个节点的数据量通常以bps为单位
如：可以理解为PCA（电脑A）到PCB（电脑B） 每秒能够传输100Mbyte的数据量。

延迟（delay）

描述网络上数据从一个节点传送到另一个节点所经历的时间 延迟越低网络质量越好

六、协议和标准：

协议：

数据通讯双方共同遵守的通讯规则

标准：

公认的，所有厂商所共同遵守的协议规则

标准化组织：

制定定义国际公认参考标准的组织团体，如：ISO（国际标准化组织）、IEE（电子电器工程师协会）等

八、总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了计算机网络相关概念，了解计算机网络功能、网络拓扑结构、衡量网络的标准、以及协议和标准的定义。

结束语

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