1-2 計算機網路

1-2.1 網路分類
1-2.2 網路拓撲結構
1-2.3 網路組成

• 1-2.3.1 網路組成 - 網卡、網路服務器
• 1-2.3.2 網路傳輸介質
• 1-2.3.3 網路連接設備
• 1-2.3.4 網路組成 - 軟體

1-2.4 網路架構體系

• 1-2.4.1 OSI參考模型
• 1-2.4.2 TCP/IP模型

1-2.5 網路通信協議

• 1-2.5.1 HTTP 協議

  • URL決議
  • 請求方法
  • 回應狀態
  • HTTPS 協議
  • 應用層其他協議

• 1-2.5.2 TCP 協議

• 1-2.5.2 UDP 協議

• 1-2.5.2 IP 協議

• 1-2.5.5 ICMP、ARP 、RARP協議

1-2.6 網路基本服務

計算機網路：通過軟硬體設備，將不同物理地址的計算機連接起來，實作資源共享和資訊互動，

網路通信物件：計算機網路 + 通信協議 + 埠
查看埠號：cmd - netstat -ano

1-2.1 網路分類

（1） 按連接方式：有線、無線
（2）按覆寫區域分類：局域網、城域網、廣域網、互聯網（萬維網）
（3） 按所有者分類：

• 公網：
  Internet：國際互聯網，1969年投入使用，是由使用公用語言互相通信的計算機連接而成的全球網路，涵蓋萬維網（World Wide Web，全球資訊網）
  目的：允許世界上的人們進行通訊與共享資訊，

• 私網：局域網 - 城域網 - 廣域網
  （1） Intrannet：企業內部網，局域網，相對封閉的網路環境、防火墻保護、有權限控制，使企業內部的敏感資訊以及機密受到保護，
  （2） 以太網：使用最廣泛的局域網技術，
  

1-2.2 網路拓撲結構

拓撲結構：組網程序中，通信線路（網線）和站點組成的幾何形狀，

• 總線型
  單一的通信線路，所有站點直接連接到一條總線上，
  應用：超小型局域網，如家庭、宿舍等，
  優點：結構簡單，易于擴展，
  缺點：總線故障，會導致網路癱瘓，一次只能供一個端發送或接收，
  

• 星型
  唯一的轉接結點（集線器/交換機），各站點通過點到點連接到轉接結點上，
  應用：小型局域網，如公司、學校等，
  優點：結構簡單，易于管理，
  缺點：轉接結點故障，會導致網路癱瘓，
  

• 環型
  各站點通過通信線路連接成閉合的環，大型局域網、城域網核心部分，
  應用：地鐵、高速公路、發電等，
  優點：結構簡單，
  缺點：不便于擴展和維護，
  

• 樹形
  結點按層次連接，資訊交換主要在上下層結點之間，除了葉子結點，都是轉接結點，
  應用：基站，光纖網等，
  優點：組網靈活，易于擴展，
  缺點：對根節點依賴性大，相鄰或同層結點之間不能直接傳遞資訊，
  

• 網狀：
  兩兩連接，廣域網廣泛應用，
  優點：節點多，負荷少，阻塞少，區域故障不影響整體，可靠性高，
  確定：線路多，不易管理，

1-2.3 網路組成

1-2.3.1 網路組成 - 網卡、網路服務器

• 網卡：網路介面卡NIC（Network Interface Card），網路配接器，
• 網卡擁有唯一MAC地址（物理地址），MAC由12位十六進制陣列成：6位廠商 + 6位流水號，
• 查看物理地址：cmd + ipconfig /all
• 網路服務器：提供網路服務的計算機，

1-2.3.2 網路傳輸介質

• 有線傳輸介質：雙絞線（屏蔽、非屏蔽）、同軸電纜、光纖（單模、多模），
  （1）雙絞線：應用于短距離室內局域網，速度快，造價便宜，通用性高，
  （2）同軸電纜：應用于長距離高速通信，抗干擾性強，衰減少，
  （3）光纖：應用于海底電纜、跨國核心網等，容量大，傳輸寬度大，
• 無線傳輸介質：藍牙、無線局域網（WiFi）、衛星通信，

1-2.3.3 網路連接設備

• 中繼器：放大加強信號，解決信號傳輸中衰減的問題，總線型，
• 集線器：多介面的中繼器，星型，
• 交換機：多埠網橋，
• 路由器：網關設備，連接不同速率協議的網路，多埠，資料包傳輸，
• 貓：調制解調器，將數字信號與電話線傳輸的模擬信號進行轉換，

1-2.3.4 網路組成 - 軟體

• 作業系統
  （1）服務器：Unix、Linux、Windows Server
  （2）桌面：Windows、Mac
  （3）移動：Android、IOS
• 網卡驅動：與網卡一起完成資料發送接收的程式，
• 通信協議：OSI模型、TCP/IP模型，
• 應用軟體：瀏覽器，客戶端等，

1-2.4 網路架構體系

分層：下層為上層服務，同一層使用同一個協議，
通信模型：OSI參考模型、TCP/IP模型，

1-2.4.1 OSI參考模型

OSI：Open System Interconnect，開放式系統互聯，理想狀態的參考模型，

• ISO：國際化標準組織，
  IOS：蘋果作業系統，

（1）應用層
提供軟體介面，使程式能夠使用網路服務，
支持協議：HTTP、FTP、Telnet、SMTP、POP3等
應用層、表示層、會話層：上層資料

（2）表示層
資料的表示、安全與壓縮，資料格式化，編碼轉換，加密解密，壓縮，圖片格式，

（3）會話層
建立、管理、終止會話，區分不同應用的會話資料，

（4）傳輸層
定義傳輸資料的協議埠號，以及流量監控和差錯校驗，是上層資料和下層物理線路的中轉站，
支持協議：TCP、UDP

（5）網路層
確定 IP 地址，實作不同網路之間的路徑選擇，
設備：網關、路由器
傳輸單位：資料包（Packet）
支持協議：IP、ICMP、ARP、RARP

• IP 地址（0~255）
• 查看 IP：cmd - ipconfig
• 測驗本機的 TCP/IP 協議是否正常作業：ping 127.0.0.1
• IPV4：32位，網路地址 + 主機地址
• IPV6：128位，有2¹²⁸個ip地址
• IP 地址分類：A（大型）、B（中型）、C（小型）、D（主播）、E類（研究和實驗）

（6）資料鏈路層
確定 MAC 地址（MAC 子層），將上層包拆分位幀（LLC 子層）
設備：網卡、交換機、網橋
傳輸單位：1 幀 = 1500 Byte = 1500 * 8 bit = 1500 * 8 * 2 二進制
FCS：幀校驗序列

• MAC（物理）地址
• 查看 MAC：cmd - ipconfig /all
• 12位16進制數：產商編號（6）+ 網卡流水號（6）

（7）物理層
建立、維護、斷開物理連線，
線纜：雙絞線、電纜、光纖、無線電波
設備：中繼器、集線器、調制解調器
傳輸資料：Bit

1-2.4.2 TCP/IP模型

TCP/IP 模型：Transmission Control Protocol / Internet Protocol 傳輸控制協議/互聯網協議，
分層：應用層、傳輸層、網路層、網路訪問層

1-2.5 網路通信協議

通信協議（Protocol）：語意、語法、時序

• TCP/IP 模型的主要協議
  應用層：HTTP、FTP、SMTP、DNS
  傳輸層：TCP、UDP
  網路層：IP、ICMP、ARP、RARP

1-2.5.1 HTTP 協議

HTTP ：超文本傳輸協議，服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的協議，基于請求/回應的無狀態協議，默認埠80.

• URL 決議

url：統一資源定位符，即網址，
uri：統一資源識別符號，
DNS服務器：將域名與相對應的 IP 地址進行轉換，

• 請求方法

• 回應狀態

1-臨時回應，2-請求成功，3-重定向，4-請求錯誤，5-服務器錯誤

• HTTPS 協議

（1）SSL：Secured Sockets Layer，安全套接層，對 http 資料傳輸進行加密，
（2）TSL：Transport Layer Security，傳輸層安全協議，SSL 升級版，標準化版，
（3）HTTPS：HTTP + SSL / TSL，加密傳輸，

• 應用層其他協議

（1）FTP：File Transfer Protocol，文本傳輸協議，默認埠 20，分為主動模式 Active Model（服務器發起資料傳輸）和被動模式 Passive Model（服務器被動接受資料傳輸），
（2）DNS：Domain Name System，域名系統，默認埠 53，提供域名決議服務，將域名決議成IP，
（3）SMTP/POP3：郵件收發協議，SMTP 發送郵件協議，默認埠 25，POP3 接受郵件協議，默認埠 110，
（4）Telnet：遠程終端控制協議，默認埠 23，已被 SSL 替代，

1-2.5.2 TCP 協議

TCP：Transmission Control Protocol，傳輸控制協議，傳輸層協議，
提供面向連接的、可靠的資料傳輸，傳輸速度慢，
傳輸前先建立連接，完成后斷開連接，
提供超時重發、丟棄重復資料、校驗資料、流量控制等功能，
TCP 與 UDP 區別：三次握手，四次揮手，

1-2.5.3 UDP 協議

UDP：User Datagram Protocol，用戶資料報協議，
提供非面向連接、不可靠的資料傳輸，
不保證資料按順序傳遞，可能丟包，傳輸速度快，
用于郵件、直播、微信等，

1-2.5.4 IP 協議

IP：Internet Protocol，網路互聯協議，網路層協議，
TCP、UDP 都以 IP 資料包格式傳輸，
不可靠，無連接，

1-2.5.5 ICMP、ARP 、RARP協議

（1）ICMP：Internet Control Message Protocol，網路控制訊息協議，
用于診斷網路連通性：Ping命令，
ping -t（不間斷） -a（決議成 ip 地址） -l（指定包含位元組數，默認 32）

（2）ARP：Address Resolution Protocol，地址決議協議，將 IP 地址翻譯為 MAC 地址，

（2）RARP：Reverse Address Resolution Protocol，反向地址轉換協議，將 MAC 地址翻譯為 IP 地址，

1-2.6 網路基本服務

Internet主要基本服務： www 服務、電子郵件服務、檔案傳輸服務、遠程登錄服務等

• www 服務
  World Wide Web，萬維網，全球資訊資源網，
  通過瀏覽器來訪問資源，通過 http / https 協議實作web服務訪問，使用 html 撰寫，移動端使用 html5，

• 電子郵件服務
  通過 POP3/SMTP 協議實作收發電子郵件，
  常用軟體：Exchange、Outlook Express

• 檔案傳輸服務
  通過FTP協議實作檔案傳輸，
  常用軟體：cuteftp、flashftp

• 遠程登錄服務
  通過Talnet協議實作遠程登錄服務，
  打開遠程桌面：運行 - mstsc