一、引言
计算机网络是计算机科学与技术领域的核心课程之一,它研究如何将分散的计算机系统通过通信设备和线路连接起来,实现资源共享和信息交换。四川大学的计算机网络课程从计算机基础出发,系统性地讲解了网络体系结构、协议、应用及安全等关键内容。本笔记旨在梳理课程核心知识点,侧重于计算机在网络中的角色与基础概念。
二、计算机在网络中的角色
计算机是构成网络的基本单元,根据功能不同可分为:
- 端系统(主机):如个人电脑、服务器、智能手机等,是网络服务的最终使用者或提供者。
- 中间设备:如路由器、交换机、调制解调器等,负责数据的转发、路由和传输控制。
三、计算机网络的核心概念
- 网络体系结构:
- OSI七层模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
- TCP/IP四层模型:网络接口层、网际层、传输层、应用层,是当前互联网的实际标准。
- 关键协议与技术:
- IP协议:负责网络层的寻址和路由,确保数据包能从源主机发送到目的主机。
- TCP与UDP:传输层协议,TCP提供可靠、面向连接的服务;UDP提供无连接、高效的服务。
- 以太网与Wi-Fi:常见的数据链路层技术,涉及局域网(LAN)的构建。
- 地址与标识:
- IP地址:逻辑地址,用于网络层的全局寻址,分为IPv4和IPv6。
- 端口号:传输层标识,区分同一主机上的不同应用进程。
四、计算机如何接入网络
- 物理连接:通过网线(如双绞线)、光纤或无线方式连接到网络设备。
- 逻辑配置:设置IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器,通常通过DHCP自动获取或手动配置。
- 网络应用:基于Socket编程接口,利用协议栈实现Web浏览、文件传输、实时通信等功能。
五、课程重点与学习建议
四川大学本课程强调理论与实践结合,建议学生:
- 掌握TCP/IP协议栈的工作原理,特别是三次握手、流量控制等机制。
- 使用Wireshark等工具分析网络数据包,加深对协议交互的理解。
- 关注网络安全基础,如防火墙、加密技术及常见攻击防范。
- 结合实验课,动手配置路由器、搭建小型局域网,巩固理论知识。
六、
计算机网络是现代信息社会的基石,理解计算机如何在网络中工作,是每位计算机专业学生的必备素养。本笔记仅为入门导引,后续章节将深入探讨各层协议、路由算法、网络编程及新兴技术(如云计算、物联网)。持续学习和实践是掌握这门课程的关键。