网络基础知识

通信是指人与人、人与物、物与物之间通过某种媒介和行为进行的信息传递与交流。计算机网络则是利用通信设备和线路,将分布在不同地理位置的多台计算机连接起来,实现资源共享与信息传递的系统。

网络的分类

按覆盖范围分类

类型英文覆盖范围典型应用
个域网PAN个人周围 10m 内蓝牙、手机热点
局域网LAN一栋楼/一个园区企业办公网络、家庭 Wi-Fi
城域网MAN一个城市城市骨干、广电网络
广域网WAN跨城市/国家运营商骨干、企业专线

网络覆盖范围示意

按拓扑结构分类

  • 星型:所有节点连接中心设备(交换机),易管理但中心故障影响全网
  • 总线型:共享一条总线,成本低但冲突多(早期以太网)
  • 环型:节点首尾相连,信号单向传递
  • 树型:星型的层级扩展,常见于园区网络
  • 网状:节点之间多条链路,可靠性高,常见于骨干网

按传输介质分类

  • 有线:双绞线(网线)、同轴电缆、光纤
  • 无线:Wi-Fi、蓝牙、4G/5G、微波、卫星

网络设备简介

设备工作层次核心功能
集线器 HUB物理层信号转发(广播,已淘汰)
交换机 Switch数据链路层根据 MAC 地址转发帧,隔离冲突域
路由器 Router网络层根据 IP 地址路由转发,连接不同网段
防火墙 Firewall网络层及以上安全过滤、状态检测、NAT
无线 AP数据链路层无线接入,桥接有线网络

网络参考模型

两种主流分层模型(详见 01.02_TCP_IP协议栈):

  • OSI 七层模型:物理层 → 数据链路层 → 网络层 → 传输层 → 会话层 → 表示层 → 应用层
  • TCP/IP 四层模型:网络接口层 → 网络层 → 传输层 → 应用层

核心思想:分层解耦——每层只负责自己的功能,通过标准接口与上下层通信,某一层升级不影响其他层。

数据封装与转发

数据发送时逐层加头(封装),接收时逐层去头(解封装):

应用数据 → [传输层头+数据] → [网络层头+数据] → [数据链路层头+数据+尾] → 比特流

交换机的转发依据是 MAC 地址表,路由器的转发依据是 路由表。

网络性能指标

  • 带宽:单位时间内最大传输速率(bps)
  • 时延:数据从源到目的的时间(传输/传播/处理/排队时延)
  • 吞吐量:实际传输速率
  • 丢包率:丢失数据包的比例

💡 学习建议:先建立”分层 + 封装”的整体概念,再逐个学习协议,最后用抓包工具验证(99.02_eNSP实验指南)。

🔗 相关笔记:01.02_TCP_IP协议栈 02.01_网络协议详解