计算机网络基础涵盖了许多重要的概念和协议,是理解现代信息技术架构的关键。以下是对这些知识点的详细说明:
1. **网络分类**:计算机网络按照覆盖范围分为广域网(WAN)、城域网(MAN)和局域网(LAN)。WANs跨越广阔的地理区域,如Internet;MANs服务于城市范围内的网络需求;LANs则局限于一个小的物理区域内,如办公室或校园。
2. **网络协议三要素**:网络协议由语义、语法和定时关系组成。语义定义了协议的数据含义;语法规定了数据的结构和格式;定时关系指明了何时执行特定操作。
3. **层次结构的优势**:分层结构使得各层独立,允许使用最适合的技术,提高灵活性,简化实现和维护,并促进标准化。
4. **局域网传输介质**:包括同轴电缆、非屏蔽双绞线(UTP)、屏蔽双绞线(STP)和光缆。光缆因其高速率、长距离传输、低损耗和抗干扰性强等特点而被广泛使用。
5. **MAC地址**:以太网的物理地址,长度为48位二进制数,用于标识网络设备。
6. **网络设备**:局域网交换机在数据链路层工作,连接相同类型的网络;路由器在互联层工作,负责异型网络间的通信。
7. **VLAN**:虚拟局域网,可减少管理开销,控制广播流量,提高安全性和成本效益。
8. **IP协议**:IP协议的主要特点是高效、互操作性好、实现简单,适用于异构网络。它定义了数据包格式、寻址、路由、分片重组及错误处理。
9. **IP地址**:32位二进制数,分为网络号和主机号,共五类。点分十进制是其常见表示方式。
10. **IP地址映射**:通过静态、直接或动态映射将IP地址转换为物理地址。
11. **数据包结构**:IP数据包包括报头和数据两部分,报头包含控制信息,数据区承载高层传输的数据。
12. **网络层次**:实现点对点通信的是互联层,而端到端通信发生在传输层。
13. **域名系统**:DNS将计算机域名转换为IP地址。教育机构使用.edu,军事部门使用.mil,商业使用.com,政府机构使用.gov。
14. **WWW服务**:基于客户机/服务器模式,HTML和HTTP是核心组件。
15. **网络安全**:包括身份认证、访问控制、数据保密、数据完整性和不可否认性。
16. **FTP协议**:应用层协议,常用于文件传输。
17. **网络通信**:网络层设备如路由器处理通信子网间的通信,传输层负责端到端的通信。
18. **网络设备功能**:网桥和交换机在数据链路层工作,路由器在网络层,网关在不同层间起作用。
19. **网络连通性检查**:使用PING程序。
20. **域名到IP地址翻译**:称为DNS解析。
选择题的答案略,主要涉及了网络层次、协议要素、网络设备、网络寻址和网络应用等方面。
简答题1-3分别阐述了网卡的主要功能、局域网的特点和OSI参考模型各层的功能。具体来说,网卡涉及物理连接、介质访问控制和数据链路层功能;局域网特点是地理范围、传输速率、误码率和管理;OSI模型的7层分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,每一层都有特定的任务,如物理层处理电信号,传输层确保可靠的数据传输,应用层支持用户应用程序。
论述题讨论了局域网的拓扑结构,包括总线型、环形、星形和网状结构。每种结构有其优缺点,例如总线型拓扑简单但易受单点故障影响,环形拓扑通过令牌传递实现访问,星形拓扑便于管理和故障隔离,网状拓扑则提供了冗余路径,提高网络可靠性。