NOIP初赛篇——10计算机网络

网络的定义

​ 所谓计算机网络，就是利用通信线路和设备，把分布在不同地理位置上的多台计算机连接起来。

​ 计算机网络是现代通信技术与计算机奇数结合的产物。

​ 网络中计算机与计算机之间的通信依靠协议进行。协议是计算机收、发数据的规则。

​ TCP/IP：用于网络的一组通信协议。包括IP(Internet Protocol)和TCP(Transmission Control Protocol)

网络的发展

计算机网络的发展大质可以分为三个阶段：

远程终端联机阶段：主机——终端

计算机网络阶段：

1. 计算机——主机
2. Internet阶段：Internet

网络的主要功能

1. 资源共享
2. 信息传输
3. 分布处理
4. 综合信息服务

网络的分类

​ 按网络的地理范围进行分类：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。

局域网（Local Area Network）

​ 一般局限在1km的范围内，局域网内传输速率较高，误码率低，结构简单、容易实现，具体标准是美国电器工程师协会制定的IEEE802系列标准。

城域网（Metropolitan Area NetWork）

​ 城域网的范围在几十千米到几十米以内。

广域网（Wide Area Network）

​ 广域网的范围在几十千米到几千千米以上。注：MAN和WAN一般都是由多个LAN构成的。按网络的拓朴结构进行分类：星形、总线型、环形、树形和网状形

星形

​ 通信协议简单，对外围站点要求不高，单个站点故障不会影响全网，电路利用率低，连线费用大，网络性能依赖中央结点，每个站点需要一个专用链路。

总线形

​ 结构简单，可靠性高；布局容易，连线总长度小于星形结构；总线任务重，易产生瓶颈问题；总线本身的故障对系统是毁灭性的。

环形

​ 传输速率高，传输距离远；个节点的地位和作用相同；个节点传输信息的时间固定；容易实现分布式控制；站点的故障会引起整个网络的崩溃。

树形

​ 分级结构，又称为·分级的集中式网络。

网状形（不规则形）

​ 计算机之间无规则的连接，一般广域网属于不规则形。

​ 网络拓扑结构是指计算机网络节点和通信链路所组成的几何形状。

​ Internet网是世界上规模最大、用户最多影响最广泛的计算机互联网、城域网和广域网。因此，Internet网本身的拓扑只是一种虚拟拓扑结构，无固定形式。

​ 将采用的交换技术进行分类：电报交换、报文交换、分组交换。

网络的体系结构

​ 国际标准化组织（international Standardization Organization，ISO）提出的开放式系统互联（open system interconnection，OSI）参考模型。他将数据从一个站点到达另一个站点的工作分为七个不同的任务。

​ 开放性指的是任何遵循OSI标准的系统，只要物理上连接起来他们之间都可以相互通信。OSI参考模型并不是网络体系结构。OSI只是描述了每一层的功能，并没有确定一个层的协议。而网络体系结构是网络层次结构的相关协议的集合。

IP地址

​ 在TCP/IP体系中，IP地址是一个最重要的概念，什么叫IP地址？所谓的IP地址，适用于标识Internet网络上结点的32位地址（V6版本是128位，分8组，每组16位）。对于Internet网络上的每个节点，都必须指派一个唯一的地址，它由网络ID和唯一的主机ID组成。该地址通常用句点分隔的八位字节的十进制数表示（例：192.168.7.27）。

​ Internet的IP地址分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C为常用类，都由网络ID和主机ID组成，网络ID也叫网络地址，标识大规模TCP/IP网际网络（由网络组成的网络）内的单个网段，连接到并共享访问同一网络的所有系统在其完整的IP地址内都有一个公用的网络ID，这个ID也用于唯一的识别大规模的忘记网络内部的的每个网络；主机ID，也叫做主机地址，识别每个网络内部的TCP/IP节点（工作站、服务器、路由器或其他TCP/IP设备），每个设备的主机ID唯一识别所在网络内的单个系统。

​ A类：1.0.0.1~126.255.255.254

​ B类：128.1.0.1~191.255.255.254

​ C类：192.0.0.1~223.255.255.254

注：

​ 尽管IP地址的主机号的每个域的取值范围是0~255，但主机ID所有域不能都为0或255.例如：如果网络ID为10，那么就不能把10.0.0.0和10.255.255.255两个IP地址分配给二房evuji；如果网络ID是192.114.31，那么就不能把192.114.31.0和192.114.31.255两个IP地址分配给任何主机。

​ 专用网络寻址选项：如果某个连接仅存于群集节点之间，并且不支持其他网络的客户机，可以为它分配私有IP网络地址，而不是企业的正式IP网络地址。经过Internet编号指派机构（IANA）协商同意，几个IP网络被保留下来以用作企业内部私有。这些保留的号码是：

​ 10.0.0.0到10.255.255.255（A类）

​ 172.16.0.0到172.31.255.255（B类）

​ 192.168.0.0到192.168.255.255（C类）

​ IP地址的表示方法：采用点分十进制记法（Dotted Decimal Notation），即将32bit的IP地址中的每8位用等效十进制表示，并每八位之间加上一个点，即4段二进制位组成，"."隔开，每组数字的取值范围只能是0~255

例如：10000001 00001011 00000011 00011111

​10000001（129） 00001011（11） 00000011（3） 00011111（31）

对应的IP地址位：129.11.3.31