计算机网络知识概览
导言
计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它连接了世界各地的计算机和设备，实现了信息的传递和资源的共享。当我们在浏览网页、发送电子邮件、观看在线视频或与他人通过即时通讯工具交流时，我们经常忽视的是这背后复杂而精妙的计算机网络。现在开始你的计算机网络学习之旅吧！探索这个令人着迷的领域，解开网络的奥秘，让计算机网络成为你连接世界的桥梁。
计算机网络发展史
计算机网络的发展史可以追溯到 20 世纪 60 年代末和 70 年代初。
- 早期网络（1960 年代末-1970 年代初）：早期的计算机网络主要是为了实现共享资源和交换信息而建立的。其中一个重要的网络是美国国防部高级研究计划局（ARPA）于 1969 年建立的 ARPANET。ARPANET 是一个分组交换网络，连接了几个大学和研究机构的计算机。它采用了分布式控制和分组交换的概念，成为当今互联网的基础。
- 互联网的诞生（1980 年代）：随着计算机技术的发展和互联网协议的建立，1980 年代见证了互联网的诞生。在这个时期，TCP/IP 协议被广泛采用，它定义了互联网上计算机之间进行通信的标准。此外，域名系统（DNS）的引入使得互联网用户能够使用易记的域名来访问网站，而不是使用 IP 地址。
- 商业化和普及（1990 年代）：1990 年代是互联网商业化和普及的时期。万维网（World Wide Web）的发明使得互联网成为一个全球性的信息资源。Web 浏览器的出现使得互联网的使用更加简单和直观。此外，电子邮件、即时通信和网上购物等互联网应用也开始兴起，使得互联网在商业和个人生活中得到广泛应用。
- 移动互联网的兴起（2000 年代）：随着移动通信技术的发展，互联网逐渐进入移动时代。无线网络技术如 2G、3G 和 4G 的普及，使得人们可以通过移动设备随时随地访问互联网。移动应用程序（App）的兴起以及移动互联网服务的发展，如移动支付和位置服务，进一步推动了移动互联网的普及。
- 云计算和物联网（2010 年代）：2010 年代见证了云计算和物联网的兴起。云计算提供了基于互联网的计算和存储资源，使得用户可以通过网络访问和共享计算资源。物联网则将传感器和智能设备与互联网连接起来，实现设备之间的通信和数据交换。这两个领域的发展推动了大数据、人工智能和边缘计算等新技术的兴起。
- 未来发展（2020 年代以后）：随着技术的不断进步，计算机网络将继续发展壮大。5G 技术的商用化将带来更高速度、更低延迟的网络连接，促进更多创新应用的出现。同时，物联网的规模将进一步扩大，连接各种设备和领域，如智能城市、智能交通和智能医疗等。此外，人工智能、区块链和量子计算等新兴技术也将对计算机网络的未来发展产生深远影响。
计算机网络重要知识
- OSI 参考模型：开放系统互联通信参考模型（Open Systems Interconnection Reference Model，简称 OSI 模型）将计算机网络划分为七个层次，从物理层到应用层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
- TCP/IP 协议族：TCP/IP 协议族是互联网所使用的基本协议集合，包括传输控制协议（TCP）、网络互联协议（IP）、用户数据报协议（UDP）等。
- IP 地址和子网掩码：IP 地址是用于标识网络上的设备的 32 位数字，用于在网络中进行唯一定位。子网掩码用于划分网络中的主机部分和网络部分。
- 路由器和交换机：路由器和交换机是网络中常用的设备。路由器用于在不同网络之间转发数据包，而交换机用于在局域网内转发数据包。
- DNS（域名系统）：域名系统将域名（如 www.rediyo.cn ）转换为对应的IP地址，使得用户可以通过域名访问互联网上的资源。
- HTTP 和 HTTPS：超文本传输协议（HTTP）是用于在客户端和服务器之间传输超文本的协议，而 HTTPS 是在 HTTP 基础上加入了安全层，使用 SSL/TLS 进行加密和身份验证。
- 网络安全：网络安全是保护计算机网络和网络上的数据免受未经授权的访问、恶意软件和其他威胁的一系列措施和实践。
- VLAN（虚拟局域网）：VLAN 是一种逻辑上的划分，可以将一个物理局域网划分为多个虚拟局域网，增强网络的安全性和灵活性。
- NAT（网络地址转换）：网络地址转换是一种将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址的技术，用于解决 IP 地址不足的问题。
- 网络协议分析：网络协议分析是指对网络上的数据包进行捕获和分析，以解决网络故障、优化网络性能和进行安全分析等问题。
- IPv6：IPv6 是 IP 协议的下一代版本，采用 128 位地址长度，提供更多的 IP 地址空间，并支持更多的网络设备和功能。
- 网络拓扑：网络拓扑指的是计算机网络中设备之间的物理或逻辑连接方式，常见的拓扑结构有总线型、星型、环型、网状型等。