五层协议模型中，每个层各自的作用

应用层

文件传输，电子邮件，聊天软件，视频播放等各种软件应用，常用的协议有 HTTP，FTP，SMTP，DNS，Telent等, 主要的作用是产生和解析数据报文；

传输层

面向连接的TCP协议和无连接的UDP协议，对数据报文在链路上传输进行控制（传输层建立端口到端口的通信）；

1. TCP是面向连接的，可靠的，基于字节流的通信协议，进行数据通信之前需要三次握手建立连接，UDP协议不需要建立连接即可发送数据。

2. TCP有确认机制，丢包可以重发，保证数据的正确性；UDP不保证正确性，只是单纯的负责发送数据包。

3. TCP协议可能会对大数据包进行拆分，并且在接收方进行重组数据包操作；UDP协议是面向报文的，不会进行分片和重组，所以需要注意传输的报文大小。

4. 网络包中的TCP头部为20个字节，UDP头部只有8个字节。



建立TCP连接：

客户端主动给服务端发送SYN报文=1和一个序列号Seq=X 表示申请连接（可以连你吗），客户端从CLOSE状态进入SYN_WAIT状态->

当服务端接收到客户端的申请后，给客户端发送SYN报文=1，和确认标志ACK=X+1(Seq+1)，并发送一个序列号Seq=Y，表示同意连接（可以连），同时服务端从LISTEN状态进入到SYN_RSVD状态 ->

当客户端收到服务端的同意连接后，客户端从SYN_WAIT状态进入到ESTABLISHED状态，发送确认标志ACK=Y+1(Seq+1)，并发送一个序列号Seq=Z，表示连接（连上啦），服务端收到报文后，服务端从SYN_RSVD状态进入到ESTABLISHED状态。

为什么要三次握手？

假如两次握手我们设想一下，客户端发送申请后，接收到服务端的反馈，但由于不可抗力客户端不去连接服务端了，而服务端以为客户端已经连接了，给客户端发送数据，由于客户端没有反应，服务端以为客户端没收到，不断重新发，就形成了死锁。

关闭TCP连接：

客户端主动给服务端发送FIN报文=1和一个序列号Seq=X 表示申请关闭连接（我想关了），客户端从ESTABLISHED状态进入到FIN_WAIT_1状态->

当服务端接收到客户端的申请后，发送确认标志ACK=1，并发送一个序列号Seq=X+1(Seq+1)，表示同意关闭（好的，但等一下，等我发完/收完缓冲区的数据）服务端从ESTABLISHED状态进入到CLOSE_WAIT状态 ，客户端接到报文后，客户端从FIN_WAIT_1状态进入到FIN_WAIT_2状态->

操作完缓冲区的数据后，服务端接着发送FIN报文=1和一个序列号Seq=Y，表示可以关闭（现在可以关了），服务端从CLOSE_WAIT状态进入到LAST_ACK状态，->

客户端接收到服务端的可以关闭标志后，发送确认标志ACK=1和一个序列号Seq=Y+1(Seq+1)，表示关闭连接（关掉啦）客户端从FIN_WAIT_2状态进入到TIME_WAIT状态，随后进入到CLOSE状态， 服务端收到报文后，服务端从LAST_ACK状态进入到CLOSE状态。

为什么要四次挥手？

在三次握手机制上，增加一次服务器的反馈，是为了确保正在传输的数据完成传输。当客户端给服务端发送FIN=1表示客户端不再给服务端发送新数据了，但是数据可能还在缓冲中，要确保等服务器接收完，收到服务端的FIN=1标志， 才保证两端都没有数据流动了，这时才可以关闭。那为什么服务端发送FIN标志之前要发送ACK确认标志勒，因为要让客户端知道服务端收到关闭请求了，让客户端安心等待，不然客户端会以为服务端没有接到请求，继续给服务端发FIN的。

 

断开连接过程中，客户端等待2MSL, 从TIME_WAIT状态进入CLOSE状态。MSL：Maximun Segment Lifetime， 表示最大报文生存周期，任何报文在网络上存在的最长时间，超过这个时间报文将被丢弃。客户端等待2MSL是为了防止最后一次ACK包没有被正确的传给服务端，服务端会再次发送FIN信号。

 

TCP协议的拥塞避免算法

如果网络出现拥塞，分组将会丢失，此时发送方会继续重传，从而导致网络拥塞程度更高。因此当出现拥塞时，应当控制发送方的速率。这一点和流量控制很像，但是出发点不同。流量控制是为了让接收方来得及接受，而拥塞控制是为了降低整个网络的拥塞程度

发送方需要维护一个叫做拥塞窗口的状态变量。注意拥塞窗口与发送方窗口的区别，拥塞窗口只是一个状态变量，实际决定发送方能发送多少数据的是发送方窗口。

拥塞避免算法主要有如下两种：

1. 慢开始和拥塞避免，先尝试发小数据，在没有出现拥塞的情况下主动加大窗口，让拥塞窗口cwnd缓慢地增大，即每经过一个往返时间RTT就把发送方的拥塞窗口cwnd加1，当拥塞窗口大于门限时，执行拥塞避免算法；

2. 快重传和快恢复：快重传算法要求接收方每收到一个失序的报文段后就立即发出重复确认，重传丢失的信号，然后再调整门限和拥塞窗口，执行拥塞避免算法，

网络层

协议有IP，ARP，路由协议等，是对数据报文进行地址寻址的协议（建立主机到主机的通信，实现网络互连，堵塞控制等功能）；

首先通过IP协议来判断两台主机是否在同一个子网中，如果在同一个子网，就通过ARP协议（地址解析协议）查询对应的MAC地址，然后以广播的形式向该子网内的主机发送数据包；如果不在同一个子网，以太网会将该数据包转发给本子网的网关进行路由。完成这个路由协议的物理设备就是路由器。

数据链路层

协议有ARP，RARP，PPP等

以太网协议规定，接入网络的设备必须安装网络适配器，即网卡，数据包必须从一块网卡传送到另一块网卡。

以太网采用广播的形式，通过网关将数据包发送给子网内所有主机，主机解读数据包首部的MAC地址与自己的MAC地址匹配，如匹配成功则接收，失败则丢弃。

数据报文结构

从应用层到链路层，每一层对自己的数据进行一个打包，交给下一层进行处理。最终形成一个以太网帧。

已TCP/IP协议为例



物理层

通过光纤电缆在计算机直接传输0/1（低压/高压）电信号。

  
嵌入式应用软件——学习框架 （ARM+Linux）
  
  
阶段
  
内容
第一阶段
  
有关嵌入式系统的基本概念
第二阶段
  
掌握通用计算机系统启动过程（PC Linux）
第三阶段
  
尝试构建一个嵌入式Linux系统
第四阶段
  
常用开发工具的介绍
第五阶段
  
Linux C 编程语言
第六阶段
  
数据结构和常用算法
第七阶段
  
I/O库及 I/O编程
第八阶段
  
进程、线程
第九阶段
  
网络编程

对比前面的学习路线图，计算机基础主要包含计算机组成，操作系统分类，B/S&C/S架构，常用DOS命令和服务器域名

计算机组成指的是系统结构的逻辑实现，包括机器机内的数据流和控制流的组成及逻辑设计等。主要分为五个部分：控制器，运算器，存储器，输入设备，输出设备。



操作系统（Operating System，简称OS），是电子计算机系统中负责支撑应用程序运行环境以及用户操作环境的系统软件，同时也是计算机系统的核心与基石。它的职责常包括对硬件的直接监管、对各种计算资源（如内存、处理器时间等）的管理、以及提供诸如作业管理之类的面向应用程序的服务等等

具体学习视频也可以参考我要自学网http://www.51zxw.net/list.aspx?page=6&cid=354；

C/S是Client/Server的缩写。服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server。客户端需要安装专用的客户端软件。

B/S是Browser/Server的缩写，客户机上只要安装一个浏览器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服务器安装Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等数据库。在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现。浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。https://blog.csdn.net/zhengqijun_/article/details/53056624

DOS命令，计算机术语，是指DOS操作系统的命令，是一种面向磁盘的操作命令，主要包括目录操作类命令、磁盘操作类命令、文件操作类命令和其它命令  https://www.cnblogs.com/defen/p/5618226.html   https://blog.csdn.net/smile_mengy/article/details/75175001

DNS（Domain Name Server，域名服务器）是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)转换的服务器。DNS中保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)的表，以解析消息的域名。 域名是Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位（有时也指地理位置）。域名是由一串用点分隔的名字组成的，通常包含组织名，而且始终包括两到三个字母的后缀，以指明组织的类型或该域所在的国家或地区。

https://blog.csdn.net/yipiankongbai/article/details/25031461 https://blog.csdn.net/zhangyuan19880606/article/details/51141610  https://blog.csdn.net/chen_jianjian/article/details/44779271

 

一、了解网络的功能和分类

二、了解网络协议和标准的区别

三、了解网络的拓扑结构

四、了解网络常用设备及其功能

五、熟练掌握数制转换
什么是计算机网络？(了解)

a.硬件方面：通过线缆将网络设备和计算机连接起来

b.软件方面：操作系统，应用软件，应用程序通过通信线路互连

c.实现资源共享、信息传递

计算机网络的功能

a.数据通信

b.资源共享

c.增加可靠性(网络备份，一个坏了用另一个)

d.提高系统处理能力

网络协议

a.语法

b.语义

c.同步

标准

a.ISO（国际标准化组织）

b.ANSI（美国国家标准化局）

c.ITU-T（国际电信联盟-电信标准部）

d.IEEE（电气和电子工程师学会）

按照网络的范围可将网络分为局域网，广域网，城域网，局域网最小，然后城域网更大一点，广域网更大，最大的广域网是互联网，互联网连接每个国家

WAN（广域网）

范围：几十到几千千米

作用:用于连接远距离的计算机网络

典型应用:Internet

LAN（局域网）

范围：1km左右

作用:用于连接较短距离内的计算机

典型应用:企业网,校园网

IEEE 802局域网标准

IEEE 802.3

IEEE 802.3u标准，百兆快速以太网标准

IEEE 802.3z标准，光纤介质实现千兆以太网标准规范

IEEE 802.3ab标准，双绞线实现千兆以太网标准规范

IEEE 802.3ae标准，光纤介质实现万兆以太网标准

IEEE 802.3an标准，双绞线实现万兆以太网标准

IEEE 802.11

IEEE 802.11a，载波频率5GHz，速率最高可达54Mbps

IEEE 802.11b，载波频率2.4GHz，速率最高可达11Mbps

IEEE 802.11g，载波频率为2.4GHz，速率最高可达54Mbps

IEEE 802.11n

交换路由设备





左边为Cisco 2800系列路由器，右边为Cisco 3560系列交换机

交换机直接连电脑，一个接口连一个计算机。交换机和交换机连在一起去组网。

全国前三是华为，思科，爱立信牌子

网络安全设备

防火墙

VPN设备



这是Cisco 5500系列防火墙
无线网络设备，如下：










上面是无线网卡和无线路由器等

网络设备生产厂商

Cisco（思科）

华为

星型拓扑（如下图）


优点

易于实现

易于网络扩展

易于故障排查

缺点

中心节点压力大

组网成本较高

网型拓扑



各个节点至少与其他两个节点相连

可靠性高、组网成本也高

现实中往往星型和网型混合使用，星型往往用在底层部分，网型用在比较高级，比较重要的部分。

计算机的数制

数制：计数的方法，指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法（几进制）

数位：指数字符号在一个数中所处的位置（个十百位）

基数：指在某种进位计数制中，数位上所能使用的数字符号的个数（十进制基数为10）

位权：指在某种进位计数制中，数位所代表的大小，即处在某一位上的“1”所表示的数值的大小（百位1代表100）

二进制这个词的意思是基于两个数字

十六进制数制系统的基数是 16

前十个数字是 0 到 9，后面是 A、B、C、D、E 和 F，分别表示 10、11、12、13、14 和 15

示例：12B

十进制数（Decimal number）

(1010)10，1010D，1010

二进制数（Binary number）：

(1010)2，1010B

十六进制数（Hexadecimal number）：

(1010)16，1010H

十进制数的特点是逢十进一

(1010)10  ＝1× 103＋0× 102＋1× 101＋0× 100

二进制数的特点是逢二进一

(1010)2  ＝l× 23＋0 × 22＋l× 21＋0 × 20＝(10)10

十六进制数的特点是逢十六进一

(1010)16  ＝1× 163＋0× 162＋1×l61＋0×160＝(4112)10

十进制转换为二进制（余数法，然后逆序）



125=1×26+1×25+1×24+1×23+1×22+0×21+1×20

125=0111 1101B

十六进制对照表



请思考

请将下列数字转换为二进制和十六进制

156、2608、1043


二进制转十六进制：二进制的四位是十六进制的一位，因为2的四次方等于16，所以转换时从右往左四位为一位

二进制转八进制：二进制的三位是八进制的一位，因为2的3次方等于8，所以转换时从右往左3位为一位.

转换时可以借助工具计算器—程序员。
请思考

(10110101.101)2如何换算为十进制？（小数）

(10110101.101)2＝(1×27+0×26+1×25+1×24+0×23 +1×22 +0×21 +1×20 +1×2-1 +0×2-2 +1×2-3)10

＝181.625
二进制的优点

二进制只需用两种状态表示数字，容易实现

二进制的运算规则简单

0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=0

0×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=1

用二进制容易实现逻辑运算

真   假

存储量

计算机存储量可以用位和字节计量


数据的容量一般用字节表示，数据在网络中传输时用位来传输，硬盘用字节存储，

位b，bit，字节B，byte。

总结