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计算机网络面试(1)计算机网络基础概念

前言

在面试中,面试官会经常问到和计算机网络有关的一些问题,这类问题对我来说很是头疼,主要是之前在学习时,基础不扎实,然后又过去很久,很多概念都模糊了。所以这个系列就选择面试中关于计算机网络中的一些关键概念进行一个温习,做一下笔记,以备战面试。

这个系列会面向计算机网络中一些重点的概念,也是比较实用性的(常考的),进行复习。主要包含以下几个大的模块:

  1. 计算机网络概述
  2. 计算机网络体系结构
  3. 物理层
  4. 数据链路层
  5. 网络层
  6. 运输层
  7. 应用层

其中运输层的TCP与UDP,应用层的HTTP是面试中常考内容,所以这几部分会重点介绍,但是为了保证内容成体系,所以也会进行一些比较简单的介绍。

这一章的主题是计算机网络概述,我们介绍一些计算机网络最为基础的概念。

基本概念

计算机网络

计算机网络(简称网络)由若干个结点和连接这些结点的链路组成。结点可以是计算机、集线器、交换机、路由器等。

网络之间可以由路由器连起来,形成一个更大的网络,这样的网络被称为互连网(internet),因此互联网是一个“网络的网络”。

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互连网与互联网

相信大家对互联网(Internet)这个概念比较熟悉,那么互连网与互联网这两个名词之间有什么区别和联系呢。

互连网(internet)是一个通用名词,泛指由多个网络相互连接而成的计算机网络。

互联网(Internet),或称因特网,是一个专有名词,指的是当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定互连网。它采用TCP/IP协议族作为通信的规则,前身是美国的ARPANET。

ISP(互联网服务提供商)

互联网服务提供商 ISP 可以从互联网管理机构获得许多 IP 地址,同时拥有通信线路以及路由器等联网设备,个人或机构向 ISP 缴纳一定的费用就可以接入互联网。通常是商业机构,比如电信、移动、联通就是我国最有名的ISP。根据提供服务的覆盖面积以及所拥有的IP地址数量的不同,ISP分为不同的层次:主干ISP、地区ISP、本地ISP。

主干ISP由几个专门的公司创建并维持,服务面积最大(一般能覆盖国家范围)。

地区ISP是较小一些的ISP,通过一个或多个主干ISP连接起来。

本地ISP给用户直接提供服务,本地ISP可以连接到地区ISP,也可以连接到主干ISP。

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IXP(互联网交换点)的主要主要作用是允许两个网络直接连接并交换分组,而不需要通过第三个网络来转发分组。如上图中,右边的两个地区ISP通过一个IXP连接起来,这样主机A与主机B交换分组时,不必再经过最上层的主干ISP。

互联网的组成

可以划分为两大部分:

  1. 边缘部分 由所有连接在互联网上的主机组成,这部分是用户直接使用的。
  2. 核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成,这部分是为边缘部分提供服务的。

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计算机之间通信方式

在网络边缘的主机之间的通信方式通常由两大类:

  1. 客户-服务器方式(C/S)客户是服务请求方,服务器是服务提供方。
  2. 对等方式(P2P) 不区分客户和服务器。

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电路交换

经过“建立连接(占用通信资源)”—“通话(一直占用通信资源)”—“释放连接(归还通信资源)”三个步骤的交换方式被称为电路交换。在通话的全部时间内,通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。

分组交换

使用电路交换传送计算机数据时,线路的传输效率极低。

分组交换表示把一个报文(message)划分成几个分组后在进行传送。

我们把要发送的整块数据称为一个报文,在发送报文之前,将报文划分成一个个更小的等长数据段,在每个数据段前面加上一些必要的控制信息的首部,就构成了一个分组(packet),又称为包。分组是互联网中传送数据的数据单元。分组中的首部是非常重要的,正是由于分组的首部中包含了诸如目的地址和原地址等重要的控制信息,每个分组才能在互联网中独立地传输,并能正确地交付到终点。

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结语

这篇文章介绍了一些计算机网络基本的概念,其实还有很多没有提到(时延、吞吐量等),主要是因为这些概念主要用于计算中,对面试还说实用性不是很高,所以就略过了。

下一篇,来介绍一下计算机网络的体系结构。