网络协议计算机网络基础知识网络知识借鉴.pdf

计算机网络的基础知识主要涵盖网络协议、网络体系结构以及通信过程中的关键概念。网络协议是通信过程中遵循的规则和约定，其三个基本要素包括语法、语义和同步。 1. 语法：指数据与控制信息的结构或格式。它定义了数据在网络中传输时的编码方式和排列顺序，例如，TCP/IP协议栈中的数据链路层就使用了帧结构来封装数据。 2. 语义：规定了在网络中通信时，何时发送何种控制信息以及如何响应。例如，TCP协议规定了三次握手和四次挥手的过程，以确保可靠连接的建立和断开。 3. 同步：描述了事件发生的顺序，如定时和同步机制。在TCP中，序列号和确认号用于保证数据的正确顺序和完整性。 五层协议的网络体系结构包括应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。各层的主要功能如下： - 应用层：提供用户可以直接使用的网络服务，如HTTP、FTP等。 - 运输层：主要负责端到端的数据传输，如TCP和UDP。 - 网络层：处理数据包的路由和转发，IP协议在此层运行。 - 数据链路层：将网络层的数据封装成帧，处理错误检测和纠正，如以太网协议。 - 物理层：负责在物理介质上透明传输比特流，定义接口的物理特性，如电压、接口形状等。 TCP/IP与OSI模型的对比： - TCP/IP模型有四层，而OSI模型有七层。 - TCP/IP模型的网络接口层对应OSI的物理层和数据链路层，网际层对应网络层，运输层对应传输层，应用层涵盖OSI的会话层、表示层和应用层。 - TCP/IP允许跨层通信，而OSI模型严格遵循自下而上的调用关系。 网络通信中的关键概念还包括带宽，它是网络通信线路能传输数据的能力，通常以bps（比特每秒）为单位。发送时延、传输时延、排队时延和往返时间RTT是衡量数据传输效率和延迟的重要指标。 物理层解决的问题是如何在不同物理设备和传输媒体间传输数据比特流，主要特点是关注底层的物理连接和信号传输。接口特性包括机械特性（物理接口规格）、电气特性（电压范围）、功能特性（电压意义）、规程特性（事件顺序）。 数据、信号、模拟与数字信号、码元、通信方式（单工、半双工、全双工）以及串行和并行传输，这些都是通信中基本的概念，用于描述数据的形态、传输方式和方向。 基带信号是未经调制的数字信号，直接代表数字1和0，而宽带信号是经过调制的模拟信号，适用于多路信号传输。EIA-232-E标准适用于电话线路，RS-499用于宽带电路。数据链路与链路的区别在于前者包含了控制数据传输的规程，而“电路接通”仅意味着物理连接建立，“数据链路接通”则指建立了可靠的数据传输链路。 数据链路层的链路控制包括流量控制、差错控制、帧定界等功能，可靠链路层设计主要是为了在不可靠的物理链路上提供可靠的数据传输服务，如通过ARQ（自动重传请求）机制实现错误检测和纠正。