专栏首页运维小白1.1 网络基础知识

1.1 网络基础知识

一、网络的定义

  • 定义:
    • 简单定义: “互联起来的独立自主的计算机集合”;
    • 完整的定义:“利用通信设备和线路,将分布在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统连接起来,以功能完善的网络软件(网络通信协议及网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统” ;

二、计算机网络的功能

  • 数据交换和通信
    • 计算机网络中的计算机之间或计算机与终端之间,可以快速可靠 地相互传递数据、程序或文件。
  • 资源共享
    • 充分利用计算机网络中提供的资源(包括硬件、软件和数据)是计算机网络组网的主要目标之一。
  • 提高系统的可靠性
    • 在一些用于计算机实时控制和要求高可靠性的场合,通过计算机网络实现备份技术可以提高计算机系统的可靠性。
  • 分布式网络处理和负载均衡
    • 对于大型的任务或当网络中某台计算机的任务负荷太重时,可将任务分散到网络中的各台计算机上进行,或由网络中比较空闲的计算机分担负荷。

三、计算机网络的发展历史

  • 计算机网络的发展过程大致可分为以下四个阶段:
  1. 第一阶段:以单个计算机为中心的远程联机系统,构成面向终端的计算机通信网(20世纪50年代)

  1. 第二阶段:多个自主功能的主机通过通信线路互联,形成资源共享的计算机网络(20世纪60年代末)
  • 资源子网由网络中的所有主机、终端、终端控制器、外设(如网络打印机、磁盘阵列等)和各种软件资源组成,负责全网的数据处理和向网络用户(工作站或终端)提供网络资源和服务。  
  • 通信子网由各种通信设备和线路组成,承担资源子网的数据传输、转接和变换等通信处理工作。  
  • 网络用户对网络的访问可分为两类:
    • 本地访问:对本地主机访问,不经过通信子网,只在资源子网内部进行。
    • 网络访问:通过通信子网访问远地主机上的资源。

  1. 第三阶段:形成具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的计算机网络(20世纪70年代末)
  • 计算机网络发展的第三阶段是加速体系结构与协议国际标准化的研究与应用。20世纪70年代末,国际标准化组织 ISO(International Organization for Standardization)的计算机与信息处理标准化技术委员会成立了一个专门机构,研究和制定网络通信标准,以实现网络体系结构的国际标准化。 1984年ISO正式颁布了一个称为“开放系统互连基本参考模型”的国际标准ISO 7498,简称OSI RM(Open System Interconnection Basic Reference Model),即著名的OSI七层模型。OSI RM及标准协议的制定和完善大大加速了计算机网络的发展。很多大的计算机厂商相继宣布支持OSI标准,并积极研究和开发符合OSI标准的产品。
  • 遵循国际标准化协议的计算机网络具有统一的网络体系结构,厂商需按照共同认可的国际标准开发自己的网络产品,从而可保证不同厂商的产品可以在同一个网络中进行通信。这就是“开放”的含义。
  • 目前存在着两种占主导地位的网络体系结构:
    • 一种是国际标准化组织ISO提出的OSI RM(开放式系统互连参考模型);
    • 另一种是Internet所使用的事实上的工业标准TCP/IP RM(TCP/IP参考模型)。
  • 各厂商的标准化体系
    • IBM公司:SNA(系统网络体系结构)
    • DEC公司:DNA(数字网络系统结构)
    • UNIVAC公司:DCA(数据通信体系结构)
    • Burroughs公司:BNA(宝来网络体系结构)
  • 只在一个公司范围内有效,也就是说,遵从某种标准的、能够互联的网络通信产品,也只限于同一公司生产的同构型设备。

  1. 第四阶段:向互连、高速、智能化方向发展的计算机网络(始于20世纪80年代末)
  • 从20世纪80年代末开始,计算机网络技术进入新的发展阶段,其特点是:互联、高速和智能化。

四、计算机网络分类

  • 按地理相对位置分:(局域网,城域网,广域网都是相对的一个概念)
    • LAN(局域网)
    • MAN(城域网)
    • WAN(广域网)

  • 按传输介质分
    • 有线传输(网线,光纤)
    • 无线传输(wifi,红外,卫星)

  • 按使用性质
    • 公共网络(家庭宽带、3G/4G网络)
    • 专有网络(如银行、军事、IDC等)

五、网络的拓扑结构

  • 总线型,到现在基本已经淘汰了
  • 星型、树型,基本都是同时出现的
    • 星型,像一个星星一样,中间是一个节点,四周接了很多设备,中间的节点,一般都是交换机或者是路由器
  • 全网状、部分网状,一般在广域网上用的比较多,提高网络的可靠性,它们需要网状连接

六、衡量计算机网络的主要指标

  1. 带宽(bandwidth)——>带宽决定着网速速度
  • 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
    • 例如以太网带宽为10Mbps,快速以太网为100Mbps
  1. 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
  • 延迟越短,网络速度越快
  1. 检测工具ping——>查看延时的时间
  • ping www.baidu.com -t
    • -t 查看网络的丢包率

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