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2.1 计算机网络基础

2.1.1 什么是计算机网络​

计算机网络是将地理位置不同的、具有独立功能的计算机系统通过通信设备和线路连接起来，实现资源共享和信息传递的系统。

核心要素：

  • 节点：计算机、服务器、路由器等
  • 连接介质：网线、光纤、无线电波
  • 协议：TCP/IP、HTTP、FTP等

2.1.2 网络分类​

internet.png

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "网络类型分类：" << endl;
    cout << "1. 局域网 (LAN) - 覆盖范围小（<1km）" << endl;
    cout << "2. 城域网 (MAN) - 覆盖一个城市" << endl;
    cout << "3. 广域网 (WAN) - 覆盖范围大（>100km）" << endl;
    cout << "4. 互联网 (Internet) - 全球范围的网络互联" << endl;
    return 0;
}

2.1.3 OSI网络分层模型与常见网络协议​

计算机网络.png

osi.png

协议对比：​

协议可靠性连接性速度应用场景
TCP高面向连接较慢网页浏览、文件传输
UDP低无连接快视频流、在线游戏

真题：

  1. 电子邮件传输使用的协议是（ ）
    A. HTTP B. FTP C. SMTP D. UDP
    答案：C

  2. 视频会议最可能使用（ ）
    A. TCP B. UDP C. HTTP D. FTP
    答案：B

  3. 路由器工作在（ ）
    A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 传输层
    答案：C

2.1.4 IPV4 地址与子网划分​

IPV4用32位（4个字节）表示，每段数字为8位，便于人类阅读，一般采用点分十进制表示0.0.0.0-255.255.255.255。

IP地址分类：​

类别首字节范围默认掩码网络/主机位
A1-126255.0.0.08/24
B128-191255.255.0.016/16
C192-223255.255.255.024/8

子网划分示例：​

  • IP地址：192.168.1.100
  • 子网掩码：255.255.255.192
  • 网络地址：192.168.1.64
  • 可用主机范围：192.168.1.65～192.168.1.126
  • 广播地址：192.168.1.127

思考：

  1. 192.168.2.1属于（ ）
    A. A类地址 B. B类地址 C. C类地址 D. 私有地址
    答案：D

  2. 子网掩码255.255.255.128对应的CIDR表示是（ ）
    A. /24 B. /25 C. /26 D. /27
    答案：B

  3. IP地址202.113.25.55，子网掩码255.255.255.0，网络地址是（ ）
    A. 202.113.25.0 B. 202.113.0.0 C. 202.0.0.0 D. 202.113.25.55
    答案：A

IPv6地址​

IPv4 已经快被分配完了，于是 IPv6地址诞生 是 16个字节（128位）。

IPv6地址长度​

IPv6地址长度 = 128位
128位 ÷ 8位/字节 = 16字节

与IPv4对比​

特性IPv4IPv6
地址长度32位128位
字节数4字节16字节
地址数量约43亿3.4×10³⁸个
表示方式点分十进制冒号分隔十六进制

实际表示例子​

IPv4（4字节）：

192.168.1.1

每段范围：0-255（1字节）

IPv6（16字节）：

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

简化后：

2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
🎯 记忆技巧​

形象理解：

  • IPv4 ≈ 电话号码（较短）
  • IPv6 ≈ 身份证号码（很长，全球唯一）

数字记忆：

"IPv6，128位，16字节，地球上每粒沙子都能分到地址！"

2.1.5 域名系统（DNS）​

解析过程：​

2.1.6 网络类比​

网络分类（按范围大小）：

  • 局域网 (LAN)：像在一个教室里传纸条，速度快，范围小。
  • 城域网 (MAN)：像在整个城市的公交系统里送快递，范围更大。
  • 广域网 (WAN)：像 across 全球的航空系统，把包裹从中国送到美国，范围最大。

网络的“七层魔法”（OSI模型）—— 以寄信为例： 我们用一个更简单的送快递来理解复杂的OSI七层模型：

层级名称我们的理解寄信比喻
第7层应用层我们想做的事我想寄一封信给朋友
第6层表示层把信息打包把信纸折好，放进信封
第5层会话层建立连接告诉快递员：“我要寄信”
第4层传输层确保送到选择挂号信（保证收到）
第3层网络层找地址写清楚收件人地址（IP地址）
第2层数据链路层邻居间传递快递员把信送到对方小区
第1层物理层真正的运输信被汽车/飞机运走

IP地址——计算机的“门牌号”：

  • 就像你家地址“XX市XX区XX街道XX号”一样，IP地址（如 192.168.1.1）是计算机在网络上的唯一地址。
  • 子网划分就像一个大社区分成很多栋楼，每栋楼有自己的楼号，方便管理。

2.1.7 练习题​

真题：

  1. DNS解析的最终结果是获得（ ）
    A. MAC地址 B. IP地址 C. 端口号 D. 域名
    答案：B

  2. 以下哪个是顶级域名？
    A. www B. example C. .com D. example.com
    答案：C

  3. 本地DNS缓存查询属于DNS解析的（ ）
    A. 第一步 B. 第二步 C. 第三步 D. 最后一步
    答案：A

  4. 画一张图，解释OSI模型七层和寄信过程的对应关系。

  5. 画一张图，解释TCP/IP模型四层和寄信过程的对应关系。

*学习笔记​

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