一、引言
計算機網絡是計算機科學與技術領域的核心課程之一,它研究如何將分散的計算機系統通過通信設備和線路連接起來,實現資源共享和信息交換。四川大學的計算機網絡課程從計算機基礎出發,系統性地講解了網絡體系結構、協議、應用及安全等關鍵內容。本筆記旨在梳理課程核心知識點,側重于計算機在網絡中的角色與基礎概念。
二、計算機在網絡中的角色
計算機是構成網絡的基本單元,根據功能不同可分為:
- 端系統(主機):如個人電腦、服務器、智能手機等,是網絡服務的最終使用者或提供者。
- 中間設備:如路由器、交換機、調制解調器等,負責數據的轉發、路由和傳輸控制。
三、計算機網絡的核心概念
- 網絡體系結構:
- OSI七層模型:物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。
- TCP/IP四層模型:網絡接口層、網際層、傳輸層、應用層,是當前互聯網的實際標準。
- 關鍵協議與技術:
- IP協議:負責網絡層的尋址和路由,確保數據包能從源主機發送到目的主機。
- TCP與UDP:傳輸層協議,TCP提供可靠、面向連接的服務;UDP提供無連接、高效的服務。
- 以太網與Wi-Fi:常見的數據鏈路層技術,涉及局域網(LAN)的構建。
- 地址與標識:
- IP地址:邏輯地址,用于網絡層的全局尋址,分為IPv4和IPv6。
- 端口號:傳輸層標識,區分同一主機上的不同應用進程。
四、計算機如何接入網絡
- 物理連接:通過網線(如雙絞線)、光纖或無線方式連接到網絡設備。
- 邏輯配置:設置IP地址、子網掩碼、默認網關和DNS服務器,通常通過DHCP自動獲取或手動配置。
- 網絡應用:基于Socket編程接口,利用協議棧實現Web瀏覽、文件傳輸、實時通信等功能。
五、課程重點與學習建議
四川大學本課程強調理論與實踐結合,建議學生:
- 掌握TCP/IP協議棧的工作原理,特別是三次握手、流量控制等機制。
- 使用Wireshark等工具分析網絡數據包,加深對協議交互的理解。
- 關注網絡安全基礎,如防火墻、加密技術及常見攻擊防范。
- 結合實驗課,動手配置路由器、搭建小型局域網,鞏固理論知識。
六、
計算機網絡是現代信息社會的基石,理解計算機如何在網絡中工作,是每位計算機專業學生的必備素養。本筆記僅為入門導引,后續章節將深入探討各層協議、路由算法、網絡編程及新興技術(如云計算、物聯網)。持續學習和實踐是掌握這門課程的關鍵。