一、知识总结
✨ 计算机网络的概念
计算机网络是由多个计算机设备通过通信线路连接而成的系统，主要用于：
- 数据交互：设备之间传递信息
- 信息共享：多人访问同一资源
- 资源利用：共享打印机、存储等硬件资源
✨ 计算机网络的分类
按地理范围分类
| 简称 | 全称 | 覆盖范围 | 示例 |
|---|
| PAN | 个人区域网 | 几米 | 蓝牙耳机连接手机 |
| LAN | 局域网 | 一栋楼/校园 | 学校机房 |
| MAN | 城域网 | 一座城市 | 城市有线电视网 |
| WAN | 广域网 | 跨城市/国家 | 互联网 |
按所有权分类
| 类型 | 说明 |
|---|
| 公共网络 | 所有人都可以使用，如互联网 |
| 私有网络 | 特定组织内部使用，如公司内网 |
按拓扑结构分类
| 拓扑结构 | 特点 |
|---|
| 星型 | 所有设备连接到一个中心节点 |
| 总线型 | 所有设备共享一条主线 |
| 环型 | 设备首尾相连形成环 |
| 树形 | 分层结构，类似组织架构 |
| 网状型 | 设备之间多条路径相连 |
✨ 计算机网络的组成
| 组成部分 | 内容 | 说明 |
|---|
| 终端设备 | 个人计算机、智能手机、服务器 | 网络的使用者 |
| 网络互联设备 | 调制解调器、交换机、路由器 | 负责连接和转发数据 |
| 网络传输介质 | 光纤、无线电波、双绞线 | 数据传输的物理通道 |
| 网络协议与软件 | 网络传输协议、服务软件、应用软件 | 规定数据传输的规则 |
网络互联设备对比
| 设备 | 作用 | 依靠地址 | 示例 |
|---|
| 调制解调器 | 模拟信号与数字信号的转换 | — | 电话线接入互联网 |
| 集线器/交换机 | 单个网络内设备连接 | MAC地址 | 机房内设备互联 |
| 路由器 | 单个或多个网络间设备连接 | IP地址 | WiFi路由器 |
✨ 互联网协议
常见协议一览
| 协议 | 全称 | 作用 |
|---|
| IP | 互联网协议 | 将数据从源地址路由到目的地址 |
| TCP | 传输控制协议 | 提供可靠的数据传输，保证完整性和有序性 |
| UDP | 用户数据报协议 | 快速传输，不保证准确性和完整性 |
| DNS | 域名系统 | 将域名转换为IP地址 |
| HTTP | 超文本传输协议 | 明文传输网页内容 |
| HTTPS | 安全超文本传输协议 | 加密传输网页内容 |
| FTP | 文件传输协议 | 传输文件 |
| SMTP/POP3/IMAP | 邮件协议 | 发送和接收电子邮件 |
TCP与UDP对比
| TCP | UDP |
|---|
| 可靠性 | 可靠，保证数据完整有序 | 不可靠，可能丢包 |
| 速度 | 较慢（需要建立连接） | 较快（无需建立连接） |
| 适用场景 | 网页浏览、文件下载 | 视频直播、在线游戏 |
IP地址
IP地址是基于IP协议的网络地址，用于标识网络中的每台设备。共有两个版本：
| IPv4 | IPv6 |
|---|
| 格式 | 点分十进制（四组数字） | 冒号分隔（八组十六进制） |
| 二进制位数 | 32位 | 128位 |
| 最小地址 | 0.0.0.0 | — |
| 最大地址 | 255.255.255.255 | — |
| 示例 | 192.168.1.1 | 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 |
TCP连接：三次握手
用于建立TCP连接，确保双方都准备好进行数据传输。
| 步骤 | 发送方 | 数据包 | 含义 |
|---|
| 第1次 | 客户端→服务器 | SYN | 请求建立连接 |
| 第2次 | 服务器→客户端 | SYN-ACK | 同意连接，确认收到 |
| 第3次 | 客户端→服务器 | ACK | 确认收到，连接建立 |
TCP断开：四次挥手
用于终止TCP连接，确保双方都安全释放资源。
| 步骤 | 发送方 | 数据包 | 含义 |
|---|
| 第1次 | 客户端→服务器 | FIN | 请求终止连接 |
| 第2次 | 服务器→客户端 | ACK | 确认收到终止请求 |
| 第3次 | 服务器→客户端 | FIN | 同意关闭连接 |
| 第4次 | 客户端→服务器 | ACK | 确认收到，连接关闭 |
✨ 域名地址
域名的基本概念
域名是用于标识互联网上计算机的易记名称，用于替代数字IP地址。
域名具有从右往左的分级结构：四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名
常见顶级域名
| 类型 | 域名 | 含义 |
|---|
| 国家顶级域名 | .cn | 中国 |
| .us | 美国 |
| .uk | 英国 |
| 国际顶级域名 | .int | 国际组织 |
| 通用顶级域名 | .edu | 教育行业 |
| .gov | 政府机构 |
| .com | 商业机构 |
| .org | 公益机构 |
| .mil | 军事机构 |
域名的层级结构
在仅有三级域名的情况下，三级域名可表示服务类型：
| 域名 | 三级域名 | 含义 |
|---|
| www.qq.com | www | 网站主页 |
| mail.qq.com | mail | 邮箱服务 |
二、课后练习
编程练习
- nn乘法表：L1151
- n以内的素数：L1152
- 百鸡问题：L1153
- 数字黑洞：L1154
基础知识练习