計算機網路的 89 個核心概念

程式設計師cxuan發表於2021-06-28

Hey guys,這裡是 cxuan,歡迎你閱讀我最新一期的文章,大家知道,我連載計算機網路已經有一定時間了,當我每瞭解一個新技術或者新框架的時候,我都想要先把名字概念弄懂是什麼,可見概念對於我們的幫助非常大。計算機網路中的概念也是非常龐雜,理解起來比較困難,所以這裡,我給大家彙總了計算機網路中 89 個常見的概念,希望對你有所幫助。

  1. 主機:計算機網路上任何一種能夠連線網路的裝置都被稱為主機或者說是端系統,比如手機、平板電腦、電視、遊戲機、汽車等,隨著 5G 的到來,將會有越來越多的終端裝置接入網路。
  2. 通訊鏈路:通訊鏈路是由物理鏈路(同軸電纜、雙絞線、光纖燈)連線到一起組成的一種物理通路。
  3. 傳輸速率:單位是 bit/s 或者 bps ,用來度量不同鏈路從一個端系統到另一個端系統傳輸資料的速率。
  4. 分組:當一臺端系統向另外一臺端系統傳送資料時,通常會將資料進行分片,然後為每段加上首部位元組,從而形成計算機網路的專業術語:分組。這些分組通過網路傳送到端系統,然後再進行資料處理。
  5. 路由器:它和鏈路層交換機一樣,都是一種交換機,主要用於轉發資料的目的。

  1. 路徑:一個分組所經歷一系列通訊鏈路和分組交換機稱為通過這個網路的路徑。

  2. 因特網服務商:也叫 ISP,不是 lsp。這個好理解,就是網路運營商,移動、電信、聯通。

  3. 網路協議:網路協議是計算機網路中進行資料交換而建立的規則、標準或者約定。

  4. IP:網際協議,它規定了路由器和端系統之間傳送和接收的分組格式。

  5. TCP/IP 協議簇:不僅僅只有 TCP 協議和 IP 協議,而是以 TCP、IP 協議為主的一系列協議,比如 ICMP 協議、ARP 協議、UDP 協議、DNS 洗衣、SMTP 協議等。

  6. 分散式應用程式:多個端系統之間相互交換資料的端系統被稱為分散式應用程式。

  7. 套接字介面:指的就是 socket 介面,這個介面規定了端系統之間通過因特網進行資料交換的方式。

  8. 協議:協議定義了兩個以上通訊實體之間交換報文格式和順序所遵從的標準。

  9. 客戶端:在客戶-伺服器架構中扮演請求方的角色,通常是 PC,智慧手機等端系統。

  10. 伺服器:在客戶-伺服器架構中扮演服務方的角色,通常是大型伺服器叢集扮演伺服器的角色。

  11. 轉發表:路由內部記錄報文路徑的對映關係的一種記錄。

  12. 時延:時延指的是一個報文或者分組從網路的一端傳遞到另一端所需要的時間,時延分類有傳送時延、傳播時延、處理時延、排隊時延,總時延 = 傳送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延。

  13. 丟包:在計算機網路中指的是分組出現丟失的現象。

  14. 吞吐量:吞吐量在計算機網路中指的是單位時間內成功傳輸資料的數量。

  15. 報文:通常指的是應用層的分組。

  16. 報文段:通常把運輸層的分組稱為報文段。

  17. 資料包:通常將網路層的分組稱為資料包。

  18. :一般把鏈路層的分組稱為幀。

  19. 客戶-服務體系:它是一種面向網路應用的體系結構。把系統中的不同端系統區分為客戶和伺服器兩類,客戶向伺服器發出服務請求,由伺服器完成所請求的服務,並把處理結果回送給客戶。在客戶-伺服器體系結構中,有一個總是開啟的主機稱為 伺服器(Server),它提供來自於 客戶(client) 的服務。我們最常見的伺服器就是 Web 伺服器,Web 伺服器服務於來自 瀏覽器 的請求。

  1. CIDR:使用任意長度分割 IP 地址的網路標識和主機標識

  2. P2P 體系:對等體系結構,相當於沒有伺服器了,大家都是客戶機,每個客戶既能傳送請求,也能對請求作出響應。

  1. IP 地址:IP 地址就是網際協議地址,在網際網路中唯一標識主機的一種地址。每一臺入網的裝置都會有一個 IP 地址,這個 IP 又分為內網 IP 和公網 IP。

  2. 埠號:在同一臺主機內,埠號用於標識不同應用程式程式。

  3. URI:它的全稱是(Uniform Resource Identifier),中文名稱是統一資源識別符號,使用它就能夠唯一地標記網際網路上資源。

  4. URL:它的全稱是(Uniform Resource Locator),中文名稱是統一資源定位符,它實際上是 URI 的一個子集。

  1. HTML:HTML 稱為超文字標記語言,是一種標識性的語言。它包括一系列標籤.通過這些標籤可以將網路上的文件格式統一,使分散的 Internet 資源連線為一個邏輯整體。HTML 文字是由 HTML 命令組成的描述性文字,HTML 命令可以說明文字,圖形、動畫、聲音、表格、連結等。

  2. Web 頁面:Web 頁面也叫做 Web Page,它是由物件組成,一個物件(object) 簡單來說就是一個檔案,這個檔案可以是 HTML 檔案、一個圖片、一段 Java 應用程式等,它們都可以通過 URI 來找到。一個 Web 頁面包含了很多物件,Web 頁面可以說是物件的集合體。

  3. Web 伺服器:Web 伺服器的正式名稱叫做 Web Server,Web 伺服器可以向瀏覽器等 Web 客戶端提供文件,也可以放置網站檔案,讓全世界瀏覽;可以放置資料檔案,讓全世界下載。目前最主流的三個 Web 伺服器是 Apache、 Nginx 、IIS。

  4. CDN:CDN 的全稱是Content Delivery Network,即內容分發網路,它應用了 HTTP 協議裡的快取和代理技術,代替源站響應客戶端的請求。CDN 是構建在現有網路基礎之上的網路,它依靠部署在各地的邊緣伺服器,通過中心平臺的負載均衡、內容分發、排程等功能模組,使使用者就近獲取所需內容,降低網路擁塞,提高使用者訪問響應速度和命中率。

  5. WAF:WAF 是一種 應用程式防護系統,它是一種通過執行一系列針對 HTTP / HTTPS的安全策略來專門為 Web 應用提供保護的一款產品,它是應用層面的防火牆,專門檢測 HTTP 流量,是防護 Web 應用的安全技術。

  6. WebService :WebService 是一種 Web 應用程式,WebService 是一種跨程式語言和跨作業系統平臺的遠端呼叫技術

  7. HTTP: TCP/IP 協議簇的一種,它是一個在計算機世界裡專門在兩點之間傳輸文字、圖片、音訊、視訊等超文字資料的約定和規範。

  8. Session:Session 其實就是客戶端會話的快取,主要是為了彌補 HTTP 無狀態的特性而設計的。伺服器可以利用 Session 儲存客戶端在同一個會話期間的一些操作記錄。當客戶端請求服務端時,服務端會為這次請求開闢一塊記憶體空間,這個物件便是 Session 物件,儲存結構為 ConcurrentHashMap

  9. Cookie:HTTP 協議中的 Cookie 包括 Web Cookie瀏覽器 Cookie,它是伺服器傳送到 Web 瀏覽器的一小塊資料。伺服器傳送到瀏覽器的 Cookie,瀏覽器會進行儲存,並與下一個請求一起傳送到伺服器。通常,它用於判斷兩個請求是否來自於同一個瀏覽器,例如使用者保持登入狀態。

  10. SMTP 協議 :提供電子郵件服務的協議叫做 SMTP 協議, SMTP 在傳輸層也使用了 TCP 協議。SMTP 協議主要用於系統之間的郵件資訊傳遞,並提供有關來信的通知。

  11. DNS 協議:由於 IP 地址是計算機能夠識別的地址,而我們人類不方便記憶這種地址,所以為了方便人類的記憶,使用 DNS 協議,來把我們容易記憶的網路地址對映稱為主機能夠識別的 IP 地址。

  1. TELNET 協議:遠端登陸協議,它允許使用者(Telnet 客戶端)通過一個協商過程來與一個遠端裝置進行通訊,它為使用者提供了在本地計算機上完成遠端主機工作的能力。

  1. SSH 協議:SSH 是一種建立在應用層上的安全加密協議。因為 TELNET 有一個非常明顯的缺點,那就是在主機和遠端主機的傳送資料包的過程中是明文傳輸,未經任何安全加密,這樣的後果是容易被網際網路上不法分子嗅探到資料包來搞一些壞事,為了資料的安全性,我們一般使用 SSH 進行遠端登入。

  2. FTP 協議:檔案傳輸協議,是應用層協議之一。FTP 協議包括兩個組成部分,分為 FTP 伺服器和 FTP 客戶端。其中 FTP 伺服器用來儲存檔案,使用者可以使用 FTP 客戶端通過 FTP 協議訪問位於 FTP 伺服器上的資源。FTP 協議傳輸效率很高,一般用來傳輸大檔案。

  1. MIME 型別,它表示的是網際網路的資源型別,一般型別有 超文字標記語言文字 .html text/html、xml文件 .xml text/xml、普通文字 .txt text/plain、PNG影像 .png image/png、GIF圖形 .gif image/gif、JPEG圖形 .jpeg,.jpg image/jpeg、AVI 檔案 .avi video/x-msvideo 等。

  2. 多路分解:在接收端,運輸層會檢查源埠號和目的埠號等欄位,然後標識出接收的套接字,從而將運輸層報文段的資料交付到正確套接字的過程被稱為多路分解。

  3. 多路複用:在傳送方,從不同的套接字中收集資料塊,然後為資料塊封裝上首部資訊從而生成報文段,然後將報文段傳遞給網路層的過程被稱為多路複用。

  4. 周知埠號:在主機的應用程式中,從 0 - 1023 的埠號是受限制的,被稱為周知埠號,這些埠號一般不能佔用。

  5. 單向資料傳輸:資料的流向只能是單向的,也就是從傳送端 -> 接收端。

  6. 雙向資料傳輸:資料的流向是雙向的,又叫做全雙工通訊,傳送端和接收端可以相互傳送資料。

  7. 面向連線的:面向連線指的是應用程式在向另一個應用程式傳送資料前,需要先進行握手,即它們必須先相互傳送預備報文段,用來建立確保資料傳輸的引數。

  8. 三次握手:TCP 連線的建立需要經過三個報文段的傳送,這種連線的建立過程被稱為三次握手。

  1. 最大報文段長度:即 MSS,它指的是從快取中取出並放入報文段中的最大值。

  2. 最大傳輸單元:即 MTU,它指的是通訊雙方能夠接收有效載荷的大小,MSS 通常會根據 MTU 來設。

  3. 冗餘 ACK:就是再次確認某個報文段的 ACK,報文段的丟失會導致冗餘 ACK 的出現。

  4. 快速重傳:即在報文段定時器過期之前重傳丟失的報文段。

  5. 選擇確認:在報文段出現丟失的情況下,TCP 能夠選擇確認失序的報文段,這個機制通常和重傳一起使用。

  6. 擁塞控制:擁塞控制說的是,當某一段時間網路中的分組過多,使得接收端來不及處理,從而引起部分甚至整個網路效能下降的現象時採取的一種抑制傳送端傳送資料,等過一段時間或者網路情況改善後再繼續傳送報文段的一種方法。

  7. 四次揮手:TCP 斷開連結需要經過四個報文段的傳送,這種斷開過程是四次揮手。

  1. 路由選擇演算法:網路層中決定分組傳送路徑的一種演算法。

  2. 轉發:它指的是將分組從一個輸入鏈路轉移到合適的輸出鏈路的動作。

  3. 分組排程:分組排程討論的是分組如何經輸出鏈路傳輸的問題,主要有三種排程方式:先進先出、優先順序排隊和"迴圈和加權公平排隊"。

  4. IPv4:網際協議的第四個版本,也是被廣泛使用的一個版本。IPv4 是一種無連線的協議,無連線不保證資料的可靠性交付。使用 32 位的地址。

  5. IPv6:網際協議的第六個版本,IPv6 的地址長度是 128 位,由於 IPv4 最大的問題在於網路地址資源不足,嚴重製約了網際網路的應用和發展。IPv6 的使用,不僅能解決網路地址資源數量的問題,而且也解決了多種接入裝置連入網際網路的障礙。

  6. 介面:主機和物理鏈路之間的邊界。

  7. ARP 協議:ARP 是一種解決地址問題的協議,通過 IP 位線索,可以定位下一個用來接收資料的網路裝置的 MAC 地址。如果目標主機與主機不在同一個鏈路上時,可以通過 ARP 查詢下一跳路由的地址。不過 ARP 只適用於 IPv4 ,不適用於 IPv6。

  8. RARP:RARP 就是將 ARP 協議反過來,通過 MAC 地址定位 IP 地址的一種協議。

  1. 代理 ARP:用於解決 ARP 包被路由器隔離的情況,通過代理 ARP 可以實現將 ARP 請求轉發給臨近的網段。

  2. ICMP 協議:Internet 報文控制協議,如果在 IP 通訊過程中由於某個 IP 包由於某種原因未能到達目標主機,那麼將會傳送 ICMP 訊息,ICMP 實際上是 IP 的一部分。

  1. DHCP 協議:DHCP 是一種動態主機配置協議。使用 DHCP 就能實現自動設定 IP 地址、統一管理 IP 地址分配,實現即插即用。

  2. NAT 協議:網路地址轉換協議,它指的是所有本地地址的主機在接入網路時,都會要在 NAT 路由器上講其轉換成為全球 IP 地址,才能和其他主機進行通訊。

  3. IP 隧道:IP 隧道技術說的是由路由器把網路層協議封裝到另一個協議中從而跨過網路傳輸到另外一個路由器的過程。

  4. 單播:單播最大的特點就是 1 對 1,早期的固定電話就是單播的一個例子

  1. 廣播:我們一般小時候經常會廣播體操,這就是廣播的一個事例,主機和與他連線的所有端系統相連,主機將訊號傳送給所有的端系統。

  1. 多播:多播與廣播很類似,也是將訊息傳送給多個接收主機,不同之處在於多播需要限定在某一組主機作為接收端。

  1. 任播:任播是在特定的多臺主機中選出一個接收端的通訊方式。雖然和多播很相似,但是行為與多播不同,任播是從許多目標機群中選出一臺最符合網路條件的主機作為目標主機傳送訊息。然後被選中的特定主機將返回一個單播訊號,然後再與目標主機進行通訊。

  1. IGP:內部閘道器協議,一般用於企業內部自己搭建的路由自治系統。
  2. EGP:外部閘道器協議,EGP 通常用於在網路主機之間相互交換路由資訊。
  3. RIP :一種距離向量型路由協議,廣泛應用於 LAN 網。
  4. OSPF:是根據 OSI 的 IS-IS 協議提出的一種鏈路狀態型協議。這種協議還能夠有效的解決網路環路問題。
  5. MPLS:它是一種標記交換技術,標記交換會對每個 IP 資料包都設定一個標記,然後根據這個標記進行轉發。
  6. 節點:一般指鏈路層協議中的裝置。
  7. 鏈路:一般把沿著通訊路徑連線相鄰節點的通訊通道稱為鏈路。
  8. MAC 協議:媒體訪問控制協議,它規定了幀在鏈路上傳輸的規則。
  9. 奇偶校驗位:一種差錯檢測方式,多用於計算機硬體的錯誤檢測中,奇偶校驗通常用在資料通訊中來保證資料的有效性。
  10. 向前糾錯:接收方檢測和糾正差錯的能力被稱為向前糾錯。
  11. 乙太網:乙太網是一種當今最普遍的區域網技術,它規定了物理層的連線、電子訊號和 MAC 協議的內容。
  12. VLAN:虛擬區域網(VLAN)是一組邏輯上的裝置和使用者,這些裝置和使用者並不受物理位置的限制,可以根據功能、部門及應用等因素將它們組織起來,相互之間的通訊就好像它們在同一個網段中一樣,所以稱為虛擬區域網。
  13. 基站:無線網路的基礎設施。

後記

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