网络架构基础知识是计算机网络设计的核心理论体系,涵盖网络体系结构、传输介质、拓扑结构及网络协议等关键内容。以下是主要知识点的梳理:
一、网络体系结构
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OSI七层模型
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物理层:处理物理介质传输,如网线、光纤及网卡
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数据链路层:封装数据帧并检测差错(如以太网协议)
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网络层:负责路由选择(如IP协议)
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传输层:提供可靠传输(TCP)或高效传输(UDP)
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会话层:管理通信会话(如远程登录)
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表示层:处理数据加密/解密、压缩等
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应用层:提供具体应用服务(如HTTP、FTP)
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TCP/IP四层模型
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传输控制协议(TCP):面向连接、可靠传输
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互联网协议(IP):网络层核心协议,负责寻址
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传输层协议:除TCP外,还包括UDP
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应用层协议:如HTTP、FTP、DNS等
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二、传输介质与网络设备
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有线介质
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双绞线(568A/568B标准):局域网常用,支持10BASE-T等协议
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光纤:高速传输,适用于长距离网络
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传输模式:半双工(共享介质)、全双工(独立线路)
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无线介质
- 无线电波、红外光波:适用于移动设备连接
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网络设备
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集线器/交换机:局域网核心设备,支持VLAN划分
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路由器:广域网互联设备,执行路由选择
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中继器/放大器:增强信号传输(如10BASE-5网络)
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三、网络拓扑结构
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常见拓扑类型
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星型:中心节点连接所有设备,易于管理
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总线型:所有设备共享传输线,扩展性差
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环型:设备串联传输,故障诊断简单
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树型:分层结构,适用于大规模网络
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网状:多路径传输,高可靠性
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企业网络架构
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小型网络:扁平状结构,简单高效
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大型企业:分层化结构(核心层、汇聚层、接入层),支持扩展
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四、网络协议与性能指标
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关键协议
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IP协议:网络层核心协议
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TCP/UDP:传输层协议
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HTTP/FTP:应用层协议
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性能指标
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速率:bps(bit/s)
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时延:发送/传播/排队/处理时延
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可扩展性:网络升级能力
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五、网络规划与设计原则
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分层设计 :核心层、汇聚层、接入层分工明确
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模块化 :便于维护与扩展
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安全性 :VPN技术保障远程访问安全
以上内容为网络架构的基础框架,实际设计需结合具体场景(如企业网络、数据中心)进行优化。