一、计算机网络概述
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信设备和线路连接起来,在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。计算机网络的发展极大地方便了人们的生活和工作,使得信息的获取、传输和处理更加高效快捷。
二、网络协议与体系结构
网络协议是计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。网络协议主要由语法、语义和同步三个要素组成。其中,语法规定了传输数据的格式;语义规定了所要完成的功能;同步是对事件实现顺序的详细说明。常见的网络协议有TCP/IP、HTTP、SMTP等。
计算机网络的体系结构是指计算机网络各层次结构模型及其协议的集合。OSI七层模型是开放系统互连参考模型,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。而TCP/IP四层模型则包括网络接口层、网络层、传输层和应用层。
三、物理层和数据链路层
物理层是OSI分层结构体系中最重要、最基础的一层,它建立在传输媒介基础上,起建立、维护和取消物理连接作用,实现设备之间的物理接口。物理层传输数据的单位是比特,主要设备包括中继器、集线器、网卡、调制解调器等。
数据链路层在物理层提供的服务基础上,建立数据链路连接,传输以帧为单位的数据包,并采用差错控制与流量控制方法,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。数据链路层的主要设备是网桥和交换机。
四、网络层和传输层
网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。网络层的主要设备是路由器。
传输层是OSI中最重要、最关键的一层,是唯一负责总体的数据传输和数据控制的一层。传输层提供端到端的交换数据的机制,传输层对会话层等高三层提供可靠的传输服务,对网络层提供可靠的目的地站点信息。主要设备为网关。
五、应用层及其他高层
应用层是OSI参考模型中的最高层,为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层直接为用户的应用进程提供服务,并规定应用程序中通信相关的细节。包括文件传输、电子邮件、远程登录等协议。
会话层和表示层也是OSI模型中的高层,会话层负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信,如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。表示层则对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解,包括数据的压缩、编解码和加密。
六、网络安全与管理
随着计算机网络技术的不断发展,网络安全问题也日益突出。网络安全包括网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断。常见的网络安全技术包括防火墙、入侵检测系统、数据加密等。
网络管理则是监督、组织和控制网络通信服务以及信息处理所必需的各种活动的总称。其目的是确保计算机网络的持续正常运行,并在计算机网络运行出现异常时能及时响应和排除故障。网络管理的内容包括性能管理、故障管理、配置管理、计费管理和安全管理等方面。
总结
计算机网络基础知识是软考中的重要考点,涉及网络协议、体系结构、各层功能及设备等多个方面。掌握这些基础知识对于理解计算机网络的工作原理、进行网络设计和管理至关重要。希望本文的汇总能对大家的学习和备考有所帮助。