网络基础知识
网络基础知识
本文介绍计算机网络的基本概念和原理。
OSI七层模型
OSI（开放系统互连）模型是一个由国际标准化组织提出的概念模型，用于描述网络通信过程。
| 层级 | 名称 | 功能 |
|---|---|---|
| 7 | 应用层 | 为应用程序提供网络服务 |
| 6 | 表示层 | 数据格式转换、加密解密 |
| 5 | 会话层 | 建立、管理和终止会话 |
| 4 | 传输层 | 端到端的连接和可靠传输 |
| 3 | 网络层 | 路由选择和逻辑寻址 |
| 2 | 数据链路层 | 物理寻址和错误检测 |
| 1 | 物理层 | 比特流传输 |
TCP/IP协议族
TCP/IP是现代互联网的基础协议栈，包含多种协议：
网络接口层
- 以太网
- Wi-Fi
- PPP
网络层
- IP (Internet Protocol)
- ICMP (Internet Control Message Protocol)
- ARP (Address Resolution Protocol)
传输层
- TCP (Transmission Control Protocol)
- UDP (User Datagram Protocol)
应用层
- HTTP/HTTPS
- FTP
- SMTP
- DNS
IP地址
IP地址是网络设备的唯一标识符，分为IPv4和IPv6两种格式。
IPv4
- 32位地址，通常表示为四个十进制数，如192.168.1.1
- 分为A、B、C、D、E五类
- 私有地址范围：
- 10.0.0.0 - 10.255.255.255
- 172.16.0.0 - 172.31.255.255
- 192.168.0.0 - 192.168.255.255
IPv6
- 128位地址，通常表示为8组16进制数，如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
- 解决IPv4地址耗尽问题
- 简化网络配置
- 提高安全性和性能
子网划分
子网划分是将大型网络分割成多个较小网络的过程。
子网掩码
子网掩码用于确定IP地址中哪些位表示网络部分，哪些位表示主机部分。
例如：
- 255.255.255.0 (/24) - 前24位为网络部分
- 255.255.0.0 (/16) - 前16位为网络部分
CIDR表示法
CIDR (无类域间路由) 使用前缀长度表示子网，如192.168.1.0/24。
常见网络设备
路由器
连接不同网络并转发数据包。
交换机
在局域网内转发数据帧。
防火墙
过滤网络流量，提供安全保护。
负载均衡器
分配网络流量到多个服务器。
网络故障排查工具
- ping: 测试网络连通性
- traceroute/tracert: 显示数据包路由路径
- nslookup/dig: DNS查询工具
- netstat: 显示网络连接状态
- tcpdump/Wireshark: 网络数据包分析