網路是如何傳輸信息的示意圖

❶ 區域網一般有幾種傳輸介質，怎麼分類

一般有雙絞線、同軸電纜和光纜。
雙絞線分為屏蔽雙絞線(STP)和非屏蔽雙絞線(UTP)：STP 有 3 類、5 類和超 5 類幾種，UTP 有 3 類、4 類、5 類和超 5 類等幾種。3 類線用於語音傳輸及 10Mbps 的數據傳輸；4 類線語音傳輸和 16Mbps 的數據傳輸；5 類線用於語音傳輸及 100Mbps 的數據傳輸。雙絞線每網段 100 米，接 4 個中繼器後最長可達到 500 米。每干線最大節點數無限制。
同軸電纜一般分粗纜和細纜倆種。粗纜造價高、安裝難度大、標准距離長、可靠性高，可用於大型區域網的主幹部分。粗纜每段 500 米，最長網路范圍可達 2500 米，收發器間最小 2.5 米，收發器電纜最長 50 米，每干線最大節點數 100 個。細纜造價低、安裝方便、可靠性差、抗干擾能力強，用於區域網的主幹連接，每段最長 185 米，最長網路范圍可達 925 米，兩 T 形頭間最小 0.5 米，每干線最大節點數 30 個。
光纜分傳輸點模數類(又分單模光纖和多模光纖兩類)和折射率分布類(又分跳變式光纖和漸變式光纖兩類)。光纜的主要特點是，傳輸頻帶寬，通信容量大，傳輸距離遠，抗干擾能力強，抗化學腐蝕能力強。光纜主要用於長距離傳輸信號，區域網主幹部分，傳輸寬頻信號。光纜的網路距離為 2000 米，每干線最大節點數無限制。

❷ 計算機網路連接的主要對象是什麼

計算機網路連接的主要對象： 各種類型的計算機（如大型計算機、工作站、微型計算機等）或奇特數據終端設備（如各種計算機外部設備、終端伺服器等）。

計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是：一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義，則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路，而只能稱為聯機系統（因為那時的許多終端不能算是自治的計算機）。但隨著硬體價格的下降，許多終端都具有一定的智能，因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用，按上述定義，則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。
另外，從邏輯功能上看，計算機網路是以傳輸信息為基礎目的，用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合，一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。
從用戶角度看，計算機網路是這樣定義的：存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣，對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來，以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說，計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路，即兩個節點和一條鏈路。

❸ 乙太網的工作原理是什麼

【乙太網工作原理】
乙太網採用共享信道的方法，即多台主機共同一個信道進行數據傳輸。為了解決多個計算機的信道徵用問題，乙太網採用IEEE802.3標准規定的CSMA/CD（載波監聽多路訪問/沖突檢測）協議，它是控制多個用戶共用一條信道的協議。 CSMA/CD的工作原理如下：
（1）載波監聽（先聽後發） 使用CSMA/CD協議時，匯流排上各個節點都在監聽匯流排，即檢測匯流排上是否有別的節點發送數據。如果發現匯流排是空閑的，既沒有檢測到有信號正在傳送，即可立即發送數據；如果監聽到匯流排忙，即檢測到匯流排上有數據正在傳送，這時節點要持續等待直到監聽到匯流排空閑時才能將數據發送出去，或等待一個隨機時間，再從新監聽匯流排，一直到宗賢空現在發送數據。載波監聽也稱作先聽後發。
（2）沖突檢測 當兩個或兩個以上的節點同時監聽到匯流排空閑，開始發送數據時，就會發生碰撞沖突；傳輸延遲可能會使第一個節點發送的數據還沒有到達目標節點時，另一個要發送的數據的節點就已經監聽到匯流排空閑，並開始發送數據，這也會帶至沖突的產生。當兩個幀發生沖突時，兩個傳輸的幀就會被破壞，被損壞幀繼續傳輸毫無意義，而且信道無法被其他站點使用，對於有限的信道來講，這是很大的浪費。如果每個發送節點邊發送邊監聽，並在監聽到沖突之後立即停止發送，就可以提高信道的利用率。當節點檢測到縱向上發生沖突時，就立即取消傳輸數據，隨後發送一個短的干擾信，一較強沖突信號，告訴網路上的所有的節點，匯流排已經發生了沖突。在阻塞信號發送後，等待一個隨機事件，然後再將要發的數據發送一次。如果還有沖突，則重復監聽、等待和重傳操作。圖6-30顯示了採用CSMA/CD發送數據的工作流程。 CSMA/CD採用用戶訪問匯流排時間不確定的隨機競爭方式，有結構簡單、輕負載時時延小等特點，但當網路通信附在增大時，由於沖突增多，網路吞吐率下降、傳輸演示增長，網路性能會明顯下降。 從以上分析可以看出，乙太網的工作方式就像沒有主持人的座談會中，所有的參會者都通過一個共同的戒指來嗎相互交談。每個參加會議的人在講話錢，都禮貌的等到別人把話講完。如果兩個客人同時開始講話，那麼他們都停下來，分別隨即等待一段時間在開始講話，這時，如果兩個客人等待的時間不同，沖突就不會出現、如果講話超過了一次以上，將採用退避指數加強等待的時間。
【參考文獻】：http://wenku..com/view/2bc7750f79563c1ec5da7187.html

❹ 28 張圖詳解網路基礎知識：OSI、TCP/IP 參考模型（含動態圖）

目錄

1、網路協議

其實協議在我們生活中也能找到相應的影子。

舉個例子，有 2 個男生准備追求同一個妹子，妹子來自河南，講河南話，還會點普通話；一個男生來自胡建，講閩南語，也會點普通話；另一個男生來自廣東，只講粵語；

協議一致，溝通自如

語言不通，無法溝通

你們猜猜？最後誰牽手成功了？答案肯定是來自胡建的那位，雙方可以通過 普通話 進行溝通，表達內容都能理解。而來自廣東的帥哥只會講粵語，不會普通話，妹子表示聽不懂，就無法進行溝通下了。

每個人的成長環境不同，所講的語言、認知、理解能力也就不同。為了使來自五湖四海的朋友能溝通自如，就需要大家協商，認識某一個語言或規則，彼此能互相理解，這個語言就是普通話。

通過這個例子，大家可以這樣理解：

把普通話比作「協議」、把聊天比作「通信」，把說話的內容比作「數據」。

相信這樣類比，大家就知道，協議是什麼了？

簡單地說，就是程序員指定一些標准，使不同的通信設備能彼此正確理解、正確解析通信的內容。我們都知道計算機世界裡是二進制，要麼 1，要麼 0，那為啥可以表達豐富多彩的內容呢？

也是因為協議，不同欄位，不同組合，可以解析不同意思，這就依然協議，讓協議來正確處理。

例如，我們使用手機連 WiFi 來刷抖音，使用的是 802.11（WLAN）協議，通過這個協議接入網路。如果你所連的 WIFI 是不需要手動設置 IP 地址，是通過自動獲取的，就使用到了 DHCP 協議，這樣你的手機算上接入了 區域網， 如果你區域網內有台 NAS 伺服器，存放了某些不可描述的視頻資源，你就可以訪問觀看了，但這時你可能無法訪問互聯網資源，例如，你還想刷會抖音，看看妹子扭一扭，結果出現如下畫面：

出現這種畫面，說明無法使用 互聯網， 可能是無線路由器沒有設置好相關協議，比如： NAT、PPPoE 協議（上網賬號或密碼設置錯誤了），只有設置正確了，就可以通過運營商（ISP）提供的線路把區域網接入到互聯網中，實現手機可以訪問互聯網上的資源（伺服器）。玩微信撩妹子、刷抖音看妹子。

網路協議示意圖

延伸閱讀

1、區域網：最顯著的特點就是范圍有限，行政可控的區域可以是一所高校、一個餐廳、一個園區、一棟辦公樓或一個家庭的私有網路。

2、城域網：原本是介意區域網和廣域網之間，實際工作中很少再刻意去區分城域網和廣域網了，所以這邊不再介紹。

3、廣域網：簡單說就是負責把多個區域網連接起來，它的傳輸距離長距離傳輸，廣域網的搭建一般是由運營商來。

4、互聯網：把全世界上提供資源共享的 IT 設備所在網路連接起來，接入了互聯網就可以隨時隨地訪問這些資源了。

5、物聯網：把所有具有聯網功能的物體都接入互聯網就形成了物聯網。如空調聯網，就可以遠程式控制制空調； 汽車 聯網，就可以遠程獲取行程數據。

總結一下吧！我們可以把電腦、手機等 IT 設備比喻做來自五湖四海的人們，大家都通過多種語言（網路協議）實現溝通（通信）。所有人要一起交流，就用普通話，大家都能理解。所有胡建人在一起，就用閩南語進行溝通，彼此也能理解。這么的方言，就好比計算機網路世界裡也有這么多協議，只是不同協議用在不同地方。

好奇的同學，可能就會問，那網路協議是由誰來規定呢？這就需要提到一個組織，ISO。這個組織制定了一個國際標准 ，叫做 OSI 參考模型，如下，很多廠商都會參考這個制定網路協議。

OSI 參考模型圖

2、OSI 參考模型

既然是模型，就好比模範一樣，大家都要向它學習，以它為原型，展開學習研究。前面我們也提到了一些協議，這么多協議如果不進行歸納，分層，大家學習起來是不是感覺很凌亂？

所以 OSI 參考模型就是將這樣復雜的協議整理並進行分層，分為易於理解的 7 層，並定義每一層的 服務 內容，協議的具體內容是 規則 。上下層之間通過 介面 進行交互，同一層之間通過 協議 進行交互。相信很多網路工程師在今後工作中遇到問題，討論協議問題還會用到這個模型展開討論。所以說，對於計算機網路初學者來說，學習了解 OSI 參考模型就是通往成功的第一步。

OSI 參考模型分層功能

7.應用層

為應用程序提供服務並規定應用程序中通信相關的細節，OSI 的最高層。包括文件傳輸、Email、遠程登錄等協議。程序員接觸這一層比較多。

應用層示例圖

6.表示層

主要負責數據格式的轉換，為上下層能夠處理的格式。如編碼、加密、解密等。

表示層示例圖

5.會話層

即負責建立、管理和終止通信連接（數據流動的邏輯通路），數據分片、重組等傳輸的管理。

會話層示例圖

4.傳輸層

保證可靠傳輸，不需要再路由器上處理，只需再通信雙方節點上進行處理，如處理差錯控制和流量控制。

傳輸層示例圖

3.網路層

主要負責定址和路由選擇，將數據包傳輸到目的地。

網路層示例圖

2.數據鏈路層

負責物理層面上互連、節點之間的通信傳輸，將0 、 1 序列比特流劃分為具有意義的數據幀傳輸給對端。這一層有點類似網路層，網路層也是基於目的地址來傳輸，不同是：網路層是將數據包負責在整個網路轉發，而數據鏈路層僅是在網段內轉發，所以大家抓包會發現，源目 MAC 地址每經過一個二層網段，都會變化。

數據鏈路層示例圖

1.物理層

負責 0、1 比特流（0、1 序列）與電壓高低電平、光的閃滅之間的互相轉換，為數據鏈路層提供物理連接。

物理層示例圖

OSI 為啥最後沒有得到運用呢？其實最主要的原因，是 OSI 模型出現的比 tcp/ip 出現的時間晚，在 OSI 開始使用前，TCP/IP 已經被廣泛的應用了。如果要換成 OSI 模型也不太現實。其次是 OSI 是專家們討論，最後形成的，由於沒有實踐，導致該協議實現起來很復雜，很多廠商不願意用 OSI，與此相比，TCP/IP 協議比較簡單，實現起來也比較容易，它是從公司中產生的，更符合市場的要求。綜合各種因素，最終 OSI 沒有被廣泛的應用。

下面我們來看看 TCP/IP 與 OSI 分層之間的對應關系及相應的協議：

4.應用層

從上圖，可以知道 TCP/IP 四層模型，把應用層、表示層、會話層集成再一起了，該層的協議有：HTTP 、 POP3 、 TELNET 、 SSH 、 FTP 、 SNMP 等。

目前，大部分基於 TCP/IP 的應用都是 客戶端/服務端 架構。一般我們把提供資源服務的那一側叫服務端， 發起訪問服務資源的這一側叫客戶端。

應用層

3.傳輸層

主要職責就是負責兩端節點間的應用程序互相通信，每個節點上可能有很多應用程序，例如，登錄了微信，又打開了網頁，又打開迅雷看看，那數據到達後怎麼正確傳送到相應的應用程序呢？那就需要 埠號 來正確識別了。傳輸層中最為常見的兩個協議分別是傳輸控制協議 TCP （Transmission Control Protocol）和用戶數據報協議 UDP （User Datagram Protocol）

面向連接 顧名思義，就是建立連接，什麼時候建立連接呢？就是在通信之前需要先建立一條邏輯的通信鏈路。就跟我們平時打電話一樣，得先撥通，通了之後即鏈路建立好了，這條鏈路只有你和對方可以在這條鏈路傳播說話內容。掛電話後，這條鏈路也就斷開了。

面向無連接 無連接，即通信之前不需要建立連接，直接發送即可。跟我們以前寫信很像，不需要管對方在不在？直接寫信寄過去就可以了。

面向連接傳輸

面向無連 接傳輸

2.網路層

主要職責就是將數據包從源地址發送到目的地址。

在網路傳輸中，每個節點會根據數據的 IP 地址信息，來判斷該數據包應該由哪個介面（網卡）發送出去。各個地址會參考一個發出介面列表， MAC 定址中所參考的這張表叫做 MAC 地址轉發表 ，而 IP 定址中所參考的叫做 路由表 。MAC 地址轉發表根據自學自動生成。路由控製表則根據路由協議自動生成。MAC 地址轉發表中所記錄的是實際的 MAC 地址本身，而路由表中記錄的 IP 地址則是集中了之後的網路號（即網路號與子網掩碼）。

1.網路介面層

在 TCP/IP 把物理層和數據鏈路層集成為 網路介面層 。主要任務是將上層的數據封裝成幀發送到網路上，數據幀通過網路到達對端，對端收到後對數據幀解封，並檢查幀中包含的 MAC 地址。如果該地址就是本機的 MAC 地址或者是廣播地址，則上傳到網路層，否則丟棄該幀。

封裝與解封裝

所謂的封裝，其實就跟你寄快遞的時候，給物品加上紙盒包裝起來或者快件到站點，快遞員貼一層標簽的過程。在網路上，就是上層的數據往下送的時候，下層會添加頭部，不過，只有在二層，不僅會加上頭部，還會在上層數據尾部添加 FCS。

封裝

所謂解封裝，就如同你收到快件一樣，一層一層地拆外包裝，直到看到快件。網路也是，一層一層地拆掉頭部，往上層傳送，直到看到數據內容。

解封裝

我們把應用層的數據封裝傳輸層頭部後的報文，稱為 段 ；

把段封裝網路層頭部後的報文，稱為 包 ；

把包封裝乙太網頭部和幀尾，稱為 幀 。

❺ 計算機網路（三）——網路層

網路層的 目的 是實現在任意結點間進行數據報傳輸，它的目的與鏈路層、物理層不是一樣的嗎？但是通過它數據可以在更大的網路中傳輸。

為了能使數據更好地在更大的網路中傳輸，網路層主要實現三個功能： 異構網路互聯 、 路由與轉發 和 擁塞控制 。

我們知道，在物理層、鏈路層，可以使用不同的傳輸介質和拓撲結構將幾台、十幾台主機連接在一起形成一個小型的區域網，把這些組成結構不完全相同的區域網稱為異構網，因此將它們連接擴大成更大的網路，需要一個類似轉接頭的設備——路由器，路由器不僅僅可以連接異構網，還能隔離沖突域和廣播域，依照IP地址轉發。

下圖對集線器、網橋、交換機和路由器能否隔離沖突域和廣播域進行比較：

路由器作為連接多個網路的結點，不僅需要完成對數據的分組轉發，還要選擇傳輸路徑，因此路由器主要由 路由選擇 和 分組轉發 組成。

網路層最重要的功能是 路由與轉發 功能。路由也就是選擇一條合適的路，轉發則是在這條路上遵守協議。這有點像從某個多個國家的交界城市自駕，選其中一條路，那麼就遵守這個國家的交通協議。

數據通過一個又一個路由器到達目的地址，路由器怎麼知道數據應該從哪個埠出發才能到達目的地呢？這就需要構造路由表。
路由表有兩種構造方式： 靜態 和 動態 。

一個個小網路可以構成一個區域，足夠多的區域互連成一個網路，多個網路又形成巨大的互聯網。要想讓數據高效在網路中傳輸，採用「分而治之」的理念。
將互聯網分為許多較小的自治系統，系統有權決定自己內部採用什麼路由協議，這便是層次路由。通過層次路由便可以採用靈活的協議傳輸數據。數據在自治系統內傳輸採用 內部網關協議 而自治系統之間則採用 外部網關協議 。

內部網關協議有兩種協議： 路由信息協議（RIP） 和 開放最短路徑優先協議（OSPF）

外部網關協議則是邊界網關協議（BGP）。內部網關協議服務某個自治系統，范圍較小，所以盡可能有效地從源站送到目的站，也就是找到一條最佳路徑。而外部網關協議需要面對更大的網路范圍和網路環境，因此更關注的找到比較好的路徑，也就是不能兜圈子。

BGP工作原理：

將三種路由協議進行比較：

構建大規模、異構網路的互聯網除了硬體的支持外，還需要建立協議以實現數據報傳輸服務——IP協議。
目前IP協議有兩個版本：IPv4和IPv6。

現在主流的IP協議版本還是IPv4。

IP數據報主要由首部和數據部分組成，由TCP報文段封裝到數據部分，再在前端加上一些描述信息的首部，其格式如下圖：

IP協議使用分組轉發，當報文過大時需要分片。分片的思路如下：

如果把IP數據報看作是信，那麼首部中的源地址與目的地址則分別是發信地址和郵件地址。為了方便路由計算這些地址，並且使IP地址足夠使用，因此將IP地址進行分類。

IP地址的格式 ： {<網路號>,<主機號>}，網路號標志主機所連接的網路，主機號標志該主機，每個IP地址都是唯一的。

IP地址分類 如下：

通過分類，可以計算每個網路中最大的主機數：

網路地址轉換（NAT）是一種轉換機制，將專用網路地址轉換為公用地址，目的是為了對外隱藏內部管理的IP地址，這樣不僅可以保證網路安全，還可以解決IP地址不足問題。
當路由器接收到的目的地址是私有地址則一律不進行轉發，而如果是公用地址，則是用NAT轉換表將源IP及埠號映射成全球IP號，然後從WAN埠發送到網際網路上。

IP地址有A、B、C類網路號，如果把A類網路號分給一個廣播域，那麼這個廣播域可以接入16,777,212台主機，然而一個廣播域不可能融入這么多台主機，因為這樣會導致廣播域過飽和而癱瘓，而只給其分配一定數量的網路號，則會浪費大量的IP地址。因此在IP地址中增加一個「子網號欄位」，將IP地址劃分為三級，即IP地址={<網路號>,<子網號>,<主機號>}，也就是從主機號中借用幾個比特號作為子網號，這個子網號是對內劃分的，對外仍舊表現為二級IP地址。

主機或路由器如何判斷一個網路是否進行子網劃分了呢？——利用子網掩碼。

CIDR是 無分類 域間路由器選擇，目的是消除A、B、C類網路劃分，這樣可以大幅度提高IP地址空間利用率。相比較子網掩碼劃分，它更加靈活。

上圖中，如果R1收到前綴為206.1的IP地址，它只需要轉發給R2，具體發往網路1還是網路2，則由R2計算得出。

通過IP地址，可以將數據從某個網路傳輸到目的網路，但是把信息發送給哪台主機呢？由於路由器的隔離，IP網路沒辦法使用廣播方式查找MAC地址，只有通過鏈路層的MAC地址以廣播方式定址。
因此，IP協議還包括三個協議—— ARP、DHCP和ICMP ，共同配合完成數據轉發。

IPv6是解決IP地址耗盡的根本手段。它與IPv4的報文形式差別如下圖：

IPv6與IPv4地址通信示意圖：

在通信過程中，如果分組過量而導致網路性能下降，會產生擁塞。

擁塞的控制方式：

❻ 常見的計算機網路拓撲結構有

1、匯流排型

這種網路拓撲結構中所有設備都直接與匯流排相連，它所採用的介質一般也是同軸電纜（包括粗纜和細纜），不過現在也有採用光纜作為匯流排型傳輸介質的，如ATM網、Cable Modem所採用的網路等都屬於匯流排型網路結構。

匯流排結構是指各工作站和伺服器均掛在一條匯流排上，各工作站地位平等，無中心節點控制，公用匯流排上的信息多以基帶形式串列傳遞，其傳遞方向總是從發送信息的節點開始向兩端擴散，如同廣播電台發射的信息一樣，因此又稱廣播式計算機網路。各節點在接受信息時都進行地址檢查，看是否與自己的工作站地址相符，相符則接收網上的信息。

2、環形結構

環型結構由網路中若干節點通過點到點的鏈路首尾相連形成一個閉合的環，這種結構使公共傳輸電纜組成環型連接，數據在環路中沿著一個方向在各個節點間傳輸，信息從一個節點傳到另一個節點。

這種結構的網路形式主要應用於令牌網中，在這種網路結構中各設備是直接通過電纜來串接的，最後形成一個閉環，整個網路發送的信息就是在這個環中傳遞，通常把這類網路稱之為＂令牌環網＂。

3、星型結構

星型拓撲結構是用一個節點作為中心節點，其他節點直接與中心節點相連構成的網路。中心節點可以是文件伺服器，也可以是連接設備。常見的中心節點為集線器。

星型拓撲結構的網路屬於集中控制型網路，整個網路由中心節點執行集中式通行控制管理，各節點間的通信都要通過中心節點。每一個要發送數據的節點都將要發送的數據發送中心節點，再由中心節點負責將數據送到目地節點。因此，中心節點相當復雜，而各個節點的通信處理負擔都很小，只需要滿足鏈路的簡單通信要求。

4、樹型結構

樹型結構是分級的集中控制式網路，與星型相比，它的通信線路總長度短，成本較低，節點易於擴充，尋找路徑比較方便，但除了葉節點及其相連的線路外，任一節點或其相連的線路故障都會使系統受到影響。

5、分布式結構/網狀結構

網狀形網路如下圖所示，其為分組交換網示意圖。圖種虛線以內部分為通信子網，每個結點上的計算機稱為結點交換機。圖中虛線以外的計算機（Host)和終端設備統稱為數據處理子網或資源子網。