一、概述
计算机网络可以极大扩展计算机系统的功能机器应用范围，提高可靠性，在为用户提供放方便的同时，减少了整体系统费用，提高性价比。
计算机网络的功能主要有：1. 数据共享；2. 资源共享；3. 管理集中化；4. 实现分布式处理；5. 负载均衡
计算机网络性能主要有：速率、带宽、吞吐量和时延
时延：数据从一端发送到另一端所需要的时间。
网络延迟 = 处理延迟 + 排队延迟 + 发送延迟 + 传播延迟
服务器的延迟主要是队列延迟和I/O延迟。
二、网络的分类
按分布范围：
局域网；广域网；城域网；因特网；无线个人网；无线局域网；无线广域网；无线城域
网；
局域网：
计算机局部区域网络，传输速率高，误码率低，可靠性高，通常为单一部门或单位
使用，支持多种传输介质实时应用。由计算机、交换机、路由器等设备组成。常用架构
有单核心架构、双核心架构、环形架构、层次局域网架构。
广域网：
网络分布更大和设备更多。广域网由通信子网和资源子网组成。通信子网可以利用
公用分组交换网络、卫星通信网和无线分组交换网来构建，将分布在不同地区的局域网
或计算机互连起来，实现资源子网共享。
按拓扑结构：
总线型；星型；环形；树形：
5G技术特点：
1. 服务化架构：5G核心网中隐去了SBA服务化架构，实现网络功能的灵活定制和按需组
合。
2. 网络切片：通过网络切片技术在单个独立的物理网络中切分出多个逻辑网络，从而避
免为每个服务建设一个专用的无力网络，极大的降低了建网和运维成本。
二、网络规划和设计
1. 需求分析
产出：需求规范
工作：确定业务、用户、应用、计算机平台、网络通信等
2. 通信规范分析
产出：通信规范（依据）
工作：现有网络的分析、估计和测量通信量以及设备利用率
3. 逻辑网络设计
产出：逻辑设计文档（核心）
1. 逻辑网络设计图
2. IP地址方案
3. 安全管理方案
4. 具体的软硬件，广域网连接设备和基本网络服务选择
5. 招聘和培训相关人员的说明
6. 费用初步估算
工作：选择符合需求的设计，确定网络逻辑结构
1. 网络结构设计；
3. 局域网、广域网技术选择和应用
4. 地址设计和命名模型
5. 路由选择协议
6. 网络安全
7. 逻辑网络设计文档
4. 物理网络设计
产出：物理逻辑文档
工作：将逻辑设计应用到无力网络，确定网络物理结构
1. 物理网络结构图和布线方案
2. 设备和部件的详细列表清单
3. 软硬件和安装费用的估算
4. 安装日程表，详细说明服务的时间和期限
5. 安装后的测试计划
6. 用户的培训计划
5. 实施阶段
实现物理网络设计、安装、维护
三、ISO七层网络模型和设备及协议
| 层次 | 名称 | 主要功能 | 主要设别及协议 |
| 7 | 应用层 | 实现具体的应用功能 | POP3（110）、FTP（20/21）、HTTP（80）、Telnet（23）、SMTP（25）、DHCP（67）、TFTP（69）、SNMP（161）、DNS（53） |
| 6 | 表示层 | 数据的格式与表达、加密、压缩 | |
| 5 | 会话层 | 会话的建立、管理和终止 | |
| 4 | 传输层 | 端到端的连接 | TCP、UDP |
| 3 | 网络层 | 分组传输和路由选择 | 三层交换机、路由器、ARP、RAPR、IP、ICMP、IGMP、防火墙（分组交换为核心） |
| 2 | 数据链路层 | 传输以帧为单位的数据 | 网桥、交换机、网卡 |
| 1 | 物理层 | 二进制传输 | 中继器、集线器 |
交换机：
主要功能：集线功能、中继功能、桥接功能、隔离冲突域
基本交换原理：
交换机基于MAC地址识别完成数据转发功能。MAC地址表是动态增长的交换机可
以学习MAC地址，并将其保存在内存地址表中，通过在数据的发送者和接收者之间建
立临时交换路径。
交换机MAC地址学习方式：
1. 转发路径学习。根据接收到数据中的源MAC地址建立改地址同交换机端口的映射
写入MAC地址表中。
2. 数据转发。如果加还击根据目的MAC地址在地址表中找到端口，就向响应端口
转发。
3. 数据泛洪。若目标MAC地址不在地址表中，则向所有端口（不包括源端口）都
转发一次。
4. 链路地址更新。MAC地址表会每隔一定时间更新一次。
四、TCP/IP协议族
TCP：可靠的传输层协议，三次握手，TCP协议可以根据端口将报文交付给对应进程
UDP：不可靠的传输层协议
ICMP：因特网控制协议，PING命令来自该协议
IGMP：组播协议
ARP：地址解析协议，IP地址到MAC地址
RARP：反向地址解析协议，MAC地址到IP地址
POP3：110端口，邮件收取
IMAP：143端口，因特网信息访问协议
SMTP：25端口，邮件发送
FTP：20数据端口/21控制端口，文件传输协议
HTTP：80端口，超文本传输协议，网页传输
DHCP：67端口，动态IP地址自动分配
SNMP：161端口，简单网络管理协议
DNS：53端口，域名解析协议
TCP与UDP对比：
相同点：TCP与UDP都是基于IP协议的传输层协议，可用于端口寻址
不同点：TCP面向管理，需要通过三次握手建立连接，可以进行流量控制、差错校验、
报文按序、可靠，但效率低
UDP是不可靠的，无须建立连接，数据无序，但效率高，需要将报文交给应用
层处理
DHCP介绍：
DHCP采用C/S架构，IP地址分配方式有：
1. 固定分配（管理员分配）
2. 动态分配（有效期限的IP地址）
3. 自动分配（无限期的IP地址）
无效地址：169.254.x.x 和 0.0.0.0
DHCP发现（DISCOVER，客户端到服务端）
DHCP提供（OFFER，服务端到客户端）
DHCP请求（REQUEST，客户端到服务器）
DHCP确定（Acknowledge，ACK，服务器到客户端）
DHCP拒绝（NACK，服务器拒绝）
DHCP释放（客户端释放IP地址）
DHCP取消（Decline，ip冲突，客户端拒绝）
DHCP默认租期为8天；
当租期过半时，客户机需要向服务器申请续租；
当租期超过87.5%（7天）时，如果仍没有和服务器联系上，则开始联系其他DHCP服务器。
