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  • 设备和网络知识的认知和理解

    前言介绍
    该文章介绍计算机和网络的一些入门知识,一些常见的硬件是什么,好坏判断的参考。网络的类型、分类、常见名称含义、和一些网络协议的初步认知。
    

    硬件

    CPU
    核心部件,负责程序控制和运算,是计算机组成的最重要的部分。
    
    分类按厂商:
    1. Intel 以稳定著称
    2. AMD   以速度著称
    
    分类按接口:
    1. LGA触点式:新式接口类型,现在Intel的CPU基本使用该接口
    2. PGA针氏:老的接口类型,AMD一直在使用该接口
    
    参考指标:主频、缓存、核数
    
    硬盘
    单位换算:
    8bit=1B
    1024B=1KB
    1024KB=1MB
    1024MB=1GB
    1024GB=1TB
    1024TB=1PB
    
    作用:存储数据
    
    分类:机械硬盘,固态硬盘
    
    参考指标:容量、缓存、转速、读写速度
    
    内存
    负责存储数据,随机存储;因为关机就释放数据。
    参考指标:容量、频率
    
    主板
    负责将所有的设备直接或间接连接起来
    参考指标:CPU平台、接口数量、支持的技术
    
    显卡
    图像输出设备
    参考指标:显存、位宽、频率
    


    网络

    网络介绍
    概念:计算机网络是由 通信介质 将 地理位置不同 的且 相互独立 的计算机连接起来,实现数据通信与资源共享。 
    
    网络类型
    按照拓扑分类

    1.总线型

    2.环型 (效率低下)

    3.星型 (单点故障)

    4.网型(最多使用)

    按地域分类

    1.局域网(LAN)

    2.城域网(MAN)

    3.广域网(WAN)

    网络设备
    1. 交换机:负责组建局域网,研究的是MAC地址  # 48位的一个二进制地址称为MAC地址
    2. 路由器:负责组建广域网,研究的是IP地址
    
    传输介质
    网线,光纤等
    
    网络中各名称含义
    VLAN
    VLAN(Virtual LAN),翻译成中文是“虚拟局域网”
    VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。
    广播域,指的是广播帧(目标MAC地址全部为1)所能传递到的范围,亦即能够直接通信的范围
    Vlan 可以理解成一个局域网,比如我们使用的80网段
    
    Interfaces
    含义:`物理网卡下的网络接口`
    
    interfaces基本配置文件
    auto lo                                       // 接口lo系统启动时会被自动启动
    iface lo inet loopback                 // 将lo接口设置为本地回环地址
    
    auto eth0
    iface eth0 inet static                  // 表示接口eth0具有静态的IP配置
    		address 192.168.80.42        // IP
    		network 192.168.80.0         // 网络号
    		netmask 255.255.255.0       // 子网掩码
    		broadcast 192.168.80.255   // 广播地址
    		gateway 192.168.80.1         // 网关
    
    DNS
    # 域名解析器
    配置文件在:/etc/resolv.conf
    domainname 域名
    
    Loopback Address(本地回环地址)
    127.0.0.1,通常被称为本地回环地址,不属于任何一个有类别地址类。 它代表设备的本地虚拟接口,所以默认被看作是永远不会宕掉的接口。 一般都会用来检查本地网络协议、基本数据接口等是否正常的
    
    Netmask
    它代表子网掩码,是一个32位地址
    
    如:`255.255.255.224`
    32 位地址是指转换为二进制后的一个位数
    `11111111 11111111 11111111 11100000`
    
    子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用
    
    作用:
    用于屏蔽IP地址的一部分以区别`网络标识`和`主机标识`,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上。
    
    IP
    IP地址包含 网络地址, 主机地址,即`IP地址=网络地址+主机地址`
    将IP地址和子网掩码换算为二进制,子网掩码连续全1的是网络地址,后面的是主机地址
    例:
    255.255.255.224 转二进制:
    11111111 11111111 11111111 11100000
    
    Gateway
    代表网关,又称网间连接器、协议转换器。
    `用于两个高层协议不同的网络互连,实质上就是一个网络通向其他网络的IP地址`。
    
    例:
    网络A的IP地址范围为"192.168.1.1~192.168.1.254",子网掩码为"255.255.255.0"。
    网络B的IP地址范围为"192.168.2.1~192.168.2.254",子网掩码为"255.255.255.0"。
    
    假设在没有路由的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机上,TCP/IP协议也会根据子网掩码"255.255.255.0"判定两个网络中的主机处在不同的网络里。
    
    """
    有网关时的通信流程:
    1. 当网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中
    2. 把数据包转发给网络A自己的网关
    3. 网络A的网关再转发给网络B的网关
    4. 网络B的网关再转发给网络B中的某个通信主机
    """
    
    Broadcast
    IP地址和子网掩码进行与运算;
    运算结果中的网络地址不变,`主机地址变为1`,结果就是 `广播地址`
    
    IP段/数字(什么意思)
    后面这个数字标示了我们的`网络号的位数`,也就是子网掩码中前多少号为1
    
    例:
    "192.168.1.1/24" 这个24就是告诉我们网络号是24位
    子网掩码是:"11111111 11111111 11111111 00000000"
    即:"255.255.255.0"
    
    MAC地址
    MAC地址也称为局域网地址(LAN Address)、以太网地址(Ethernet Address)或物理地址(Physical Address),它是一个用来确认网络设备位置的位址。
    
    MAC地址可以分为前 24 位和后 24 位,代表不同的含义。
    1. 前 24 位是`生产厂商的标识符`
    2. 后 24 位是由厂家自己分配的,称为`扩展标识符`
    
    网络协议
    TCP/IP协议
    TCP/IP 是基于 TCP 和 IP 这两个最初的协议之上的不同的通信协议的大集合。
    TCP 负责在数据传送之前将它们分割为 IP 包,然后在它们到达的时候将它们重组。
    IP 负责计算机之间的通信
    
    扩展:
    TCP/IP协议族按层次分别分为以下 4 层:
    1.应用层:应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动   //FTP,DNS,HTTP协议也处于该层
    2.传输层:传输层对上层应用层,提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输
    3.网络层:网络层用来处理在网络上流动的数据包。
    4.链路层:用来处理连接网络的硬件部分
    
    HTTP协议
    一个超文本传输协议
    负责 web 服务器与 web 浏览器之间的通信。
    用于从 web 客户端(浏览器)向 web 服务器发送请求,并从 web 服务器向 web 客户端返回内容(网页)
    
    FTP协议
    文件传输协议
    FTP 负责计算机之间的文件传输。
    
    Telnet协议
    Telnet是位于OSI模型的第7层--应用层上的一种协议,是一个`通过创建虚拟终端提供连接到远程主机终端仿真的TCP/IP协议`。是teletype network的缩写。
    
    SSH协议
    SSH 为 Secure Shell 的缩写,SSH 为建立在`应用层`基础上的安全协议。
    好处:
    1. 安全性:使用SSH,可以把所以`传输的数据加密`,还能够防止DNS欺骗和IP欺骗
    2. 速度性:使用SSH,传输的数据是经过压缩的,可以`加快传输的速度`。
    
    SNMP协议
    简单网络管理协议
    SNMP 用于计算机网络的管理
    
    基本思想:
    `为不同种类的设备、不同厂家生产的设备、不同型号的设备,定义为一个统一的接口和协议`
    
    构成部分:
    1. SNMP管理站:它是一个中心节点,负责收集维护各个SNMP元素的信息,并对这些信息进行处理,最后反馈给网络管理员
    2. SNMP代理:它是运行在各个被管理的网络节点之上,负责统计该节点的各项信息,并且负责与SNMP管理站交互,接收并执行管理站的命令,上传各种本地的网络信息。
    
    工作方式:
    管理员需要向设备获取数据,SNMP提供了"读"操作;
    管理员需要向设备执行设置操作,SNMP提供了"写"操作;
    设备需要在重要状况改变的时候,向管理员通报事件的发生,SNMP提供了"Trap"操作
    
    基本操作命令:
    1. Get:`管理站读取代理者处对象的值`。它是SNMP协议中使用率最高的一个命令,因为该命令是从网络设备中获得管理信息的基本方式。
    2. Set:`管理站设置代理者处对象的值`。它是一个特权命令,因为可以通过它来改动设备的配置或控制设备的运转状态。
    3. Trap:`代理者主动向管理站通报重要事件`。它的功能就是在网络管理系统没有明确要求的前提下,由管理代理通知网络管理系统有一些特别的情况或问题发生了。
    
    DNS协议
    DNS 协议提供通过域名查找 IP 地址,或逆向从 IP 地址反查域名的服务。
    
    UDP协议
    用户数据报协议 UDP
    
    1.UDP 是无连接的,即发送数据之前不需要建立连接(发送数据结束时也没有连接可释放),减少了开销和发送数据之前的时延(因此UDP协议快)
    2.UDP 使用尽最大努力交付,即不保证可靠交付,主机不需要维持复杂的连接状态表
    3.UDP 是面向报文的,发送方的 UDP 对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付 IP 层。
    如QQ,微信
    
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