目錄
?? 什么是計算機網絡
生活中的類比
計算機網絡的本質
網絡的發展歷程
?? 網絡IP詳解（重點）
1. IP地址是什么？
生活例子：IP地址就像門牌號
IP地址的格式
IP地址的二進制表示
2. IP地址的分類詳解
A類地址（大型網絡）
B類地址（中型網絡）
C類地址（小型網絡）
D類地址（組播）和E類地址（實驗用）
3. 公網IP vs 內網IP
公網IP（公有IP地址）
內網IP（私有IP地址）
4. 特殊IP地址
127.0.0.1（本地回環地址）
0.0.0.0（全零地址）
255.255.255.255（廣播地址）
5. 動態IP vs 靜態IP
動態IP（DHCP分配）
靜態IP（手動設置）
?? 子網掩碼與網段
什么是子網掩碼？
生活例子：郵政編碼系統
子網掩碼的表示方法
網段的概念
什么是網段？
計算網段的方法
不同子網掩碼的對比
?? 路由與網關
什么是路由？
生活例子：快遞配送
什么是網關？
生活例子：小區保安
網關的工作過程
路由表詳解
什么是路由表？
路由表的組成
?? DNS域名解析
什么是DNS？
生活例子：電話簿
DNS解析過程
詳細解析步驟
DNS記錄類型
?? 網絡協議詳解
OSI七層模型（理論模型）
生活例子：寄快遞的完整過程
TCP/IP四層模型（實用模型）
應用層協議
傳輸層協議
TCP（可靠傳輸協議）
UDP（快速傳輸協議）
TCP vs UDP對比
?? 網絡設備介紹
網卡（Network Interface Card）
作用和功能
交換機（Switch）
工作原理
路由器（Router）
工作原理
家用路由器詳解
典型配置
?? 網絡通信全過程
完整通信示例：訪問網站
場景設置
詳細通信步驟
第1步：DNS解析
第2步：建立TCP連接（三次握手）
第3步：發送HTTP請求
第4步：路由器處理（NAT轉換）
第5步：互聯網路由
第6步：百度服務器處理
第7步：返回響應（原路返回）
第8步：瀏覽器顯示網頁
數據包結構詳解
完整數據包格式
各層頭部信息
?? 實際應用場景
家庭網絡配置
典型家庭網絡拓撲
家庭網絡配置實例
端口映射配置
企業網絡架構
小型企業網絡
中型企業網絡
網絡分段設計
云服務器網絡
阿里云ECS網絡配置
負載均衡配置
? 常見問題解答
Q1: 為什么ping得通IP但訪問不了網站？
可能原因和解決方案
Q2: 為什么網速慢？
診斷步驟
Q3: 如何設置靜態IP？
Windows設置
Mac設置
Linux設置
Q4: 如何檢查網絡故障？
分層排除法
Q5: 如何保護網絡安全？
家庭網絡安全
企業網絡安全
?? 學習建議
理論學習路徑
實踐練習建議
常用工具介紹
?? 結語
?? 核心知識點
??? 實用技能
?? 學習心得
?? 什么是計算機網絡
生活中的類比
想象一下現代城市的基礎設施：
- 道路系統 = 網絡線路（網線、光纖、無線信號）
- 門牌號碼 = IP地址
- 郵遞員 = 網絡協議
- 郵政系統 = 互聯網
- 快遞公司 = 網絡設備（路由器、交換機）
計算機網絡的本質
計算機網絡就是讓不同的計算機設備能夠相互通信和共享資源的系統。
你的電腦 ←→ 網絡 ←→ 其他電腦↓ ↓發送數據 接收數據
網絡的發展歷程
單機時代 → 局域網 → 廣域網 → 互聯網 → 移動互聯網 → 物聯網↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓獨立工作 小范圍連接 遠程連接 全球連接 隨時隨地 萬物互聯
?? 網絡IP詳解（重點）
1. IP地址是什么？
生活例子：IP地址就像門牌號
現實世界：北京市朝陽區xx街道xx號xx室
網絡世界：192.168.1.100作用都是一樣的：唯一標識一個位置！
IP地址的格式
IPv4地址格式：xxx.xxx.xxx.xxx
例如：192.168.1.100每個xxx的范圍：0-255
為什么是255？因為用8位二進制表示：11111111 = 255
IP地址的二進制表示
192.168.1.100 的二進制形式：
192 = 11000000
168 = 10101000
1 = 00000001
100 = 01100100完整形式：11000000.10101000.00000001.01100100
2. IP地址的分類詳解
A類地址（大型網絡）
范圍：1.0.0.0 - 126.255.255.255
特點：
- 第一段：1-126
- 可容納主機：16,777,214臺
- 適用場景：大型企業、運營商生活例子：就像北京市（超大城市）
- 北京市下面有很多區
- 每個區下面有很多街道
- 每個街道下面有很多門牌號
B類地址（中型網絡）
范圍：128.0.0.0 - 191.255.255.255
特點：
- 第一段：128-191
- 可容納主機：65,534臺
- 適用場景：大學、中型公司生活例子：就像一個區（比如朝陽區）
- 區下面有多個街道
- 每個街道有多個門牌號
C類地址（小型網絡）
范圍：192.0.0.0 - 223.255.255.255
特點：
- 第一段：192-223
- 可容納主機：254臺
- 適用場景：家庭、小公司生活例子：就像一個小區
- 小區里有多棟樓
- 每棟樓有多個房間號常見的家用路由器：192.168.1.x
D類地址（組播）和E類地址（實驗用）
D類：224.0.0.0 - 239.255.255.255（組播）
E類：240.0.0.0 - 255.255.255.255（實驗）一般用戶不需要關心這兩類
3. 公網IP vs 內網IP
公網IP（公有IP地址）
定義：在全球互聯網上唯一的地址
特點：
? 全球唯一，就像身份證號
? 可以直接訪問互聯網
? 外網可以直接訪問到你
? 數量有限，需要付費
? 安全風險較高生活例子：你的身份證號碼
- 全國唯一
- 走到哪里都能證明身份
- 但也容易被不法分子利用
內網IP（私有IP地址）
定義：只在局域網內使用的地址
私有地址段：
- 10.0.0.0 - 10.255.255.255 (A類私有)
- 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (B類私有)
- 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (C類私有)特點：
? 免費使用
? 局域網內唯一
? 相對安全
? 不能直接訪問互聯網
? 外網無法直接訪問生活例子：小區內的門牌號
- 小區內唯一
- 但不同小區可能有相同門牌號
- 外人無法直接找到你家
4. 特殊IP地址
127.0.0.1（本地回環地址）
名稱：localhost
作用：指向自己的電腦
用途：本地測試生活例子：就像對著鏡子說話
- 你說的話只有你自己能聽到
- 用來測試自己的程序是否正常
0.0.0.0（全零地址）
服務器綁定：監聽所有網卡
客戶端路由：默認路由例子：
服務器綁定0.0.0.0:8080 表示：
"我在所有網卡的8080端口上等客戶"
255.255.255.255（廣播地址）
作用：向網絡內所有設備發送消息
生活例子：小區廣播
- 廣播內容所有人都能聽到
- 一次發送，全部接收
5. 動態IP vs 靜態IP
動態IP（DHCP分配）
特點：
- 自動獲取
- 可能會變化
- 適合普通用戶過程：
1. 設備連接網絡
2. 向DHCP服務器請求IP
3. 服務器分配一個可用IP
4. 設備使用這個IP上網生活例子：酒店房間號
- 每次入住可能分配不同房間
- 但都能正常住宿
靜態IP（手動設置）
特點：
- 手動配置
- 固定不變
- 適合服務器優點：
? IP地址固定
? 便于遠程訪問
? 適合做服務器缺點：
? 需要手動配置
? 可能沖突
? 管理復雜生活例子：自己家的地址
- 地址永遠不變
- 朋友總能找到你
?? 子網掩碼與網段
什么是子網掩碼？
生活例子：郵政編碼系統
地址：北京市朝陽區xx街道xx號
郵編：100021子網掩碼的作用類似郵編：
- 確定這個地址屬于哪個區域
- 郵遞員知道往哪個方向送
子網掩碼的表示方法
點分十進制：255.255.255.0
CIDR表示法：/24255.255.255.0 的二進制：
11111111.11111111.11111111.00000000
↑______網絡部分_______↑ ↑主機部分↑/24 表示前24位是網絡部分
網段的概念
什么是網段？
網段就是一個IP地址范圍，屬于同一個"小區"例子：192.168.1.0/24
- 網絡地址：192.168.1.0
- 子網掩碼：255.255.255.0
- 可用地址：192.168.1.1 - 192.168.1.254
- 廣播地址：192.168.1.255
計算網段的方法
給定IP：192.168.1.100/24第1步：確定網絡部分
IP地址： 11000000.10101000.00000001.01100100
子網掩碼： 11111111.11111111.11111111.00000000
網絡地址： 11000000.10101000.00000001.00000000= 192.168.1.0第2步：確定主機范圍
主機部分：8位（256個地址）
可用主機：254個（除去網絡地址和廣播地址）
范圍：192.168.1.1 - 192.168.1.254
不同子網掩碼的對比
/24 (255.255.255.0)
- 網段：192.168.1.0/24
- 主機數：254臺
- 生活例子：一個小區/16 (255.255.0.0)
- 網段：192.168.0.0/16
- 主機數：65,534臺
- 生活例子：一個區/8 (255.0.0.0)
- 網段：192.0.0.0/8
- 主機數：16,777,214臺
- 生活例子：一個省
?? 路由與網關
什么是路由？
生活例子：快遞配送
你在北京要寄快遞到上海：北京 → 北京分揀中心 → 上海分揀中心 → 上海 → 收件人網絡中的路由過程：
源主機 → 路由器1 → 路由器2 → 路由器3 → 目標主機
什么是網關？
生活例子：小區保安
小區內部：
- 你可以直接去鄰居家
- 不需要經過大門小區外部：
- 必須經過保安室（網關）
- 保安檢查并指路網絡中：
- 同網段：直接通信
- 不同網段：必須通過網關
網關的工作過程
情況1：同網段通信
192.168.1.100 → 192.168.1.200
- 直接發送，不需要網關情況2：跨網段通信
192.168.1.100 → 192.168.2.100
- 發送給網關（如192.168.1.1）
- 網關轉發到目標網段
- 到達目標主機
路由表詳解
什么是路由表？
路由表就像GPS導航系統：
- 告訴數據包該走哪條路
- 根據目標地址選擇最佳路徑查看路由表的命令：
Windows: route print
Mac/Linux: route -n
路由表的組成
目標網絡 子網掩碼 網關 接口 躍點數
0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 本地連接 1
192.168.1.0 255.255.255.0 0.0.0.0 本地連接 1解釋：
- 0.0.0.0/0：默認路由（所有未知目標）
- 192.168.1.0/24：本地網段（直接連接）
?? DNS域名解析
什么是DNS？
生活例子：電話簿
以前打電話：
- 記住朋友的電話號碼：138-1234-5678
- 很難記憶現在打電話：
- 記住朋友的名字："張三"
- 手機自動找到對應號碼DNS的作用：
- 記住網站名字：www.baidu.com
- 自動找到對應IP：39.156.66.10
 Adaptive Rectangular Convolution for Remote Sensing Pansharpening)
