计算机网络是现代信息社会的基石，它实现了全球范围内计算机系统之间的互联与通信。为了系统地复习计算机网络知识，我们需要从基础概念、核心协议、关键技术以及未来趋势等多个维度进行梳理。
一、计算机网络基础
计算机网络的本质是互联的、自治的计算机集合，其核心目标是实现资源共享和信息交换。根据地理范围，网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。互联网（Internet）是当今最大的广域网，由众多网络互联而成。
网络体系结构是理解网络如何工作的关键。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）是一个理论框架，而实际广泛采用的是TCP/IP四层模型（网络接口层、网际层、传输层、应用层）。每一层都有其特定的功能和协议，下层为上层提供服务。
二、核心协议与关键技术
1. 物理层与数据链路层
物理层负责在物理媒介上传输原始的比特流，涉及电缆、光纤、无线射频等。数据链路层负责在相邻节点间无差错地传输数据帧，关键协议有以太网（Ethernet）协议。MAC地址是数据链路层的核心，用于在局域网内唯一标识设备。
2. 网络层
网络层的核心任务是路由选择与分组转发，实现主机到主机的通信。IP协议是网络层的核心。
- IP地址：逻辑地址，用于标识网络中的主机和网络本身。IPv4地址稀缺，促成了NAT（网络地址转换） 和CIDR（无类别域间路由） 技术的广泛应用。IPv6提供了巨大的地址空间，是未来的发展方向。
- 路由协议：如RIP、OSPF、BGP，负责在路由器之间交换信息，构建和维护路由表。
- ICMP协议：用于网络诊断，如我们常用的
ping和tracert命令。
3. 传输层
传输层提供端到端（进程到进程）的通信服务。
- TCP（传输控制协议）：面向连接的、可靠的字节流服务。其三次握手建立连接、四次挥手释放连接，以及滑动窗口流量控制、拥塞控制机制（慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复）是复习重点。
- UDP（用户数据报协议）：无连接的、不可靠但高效的数据报服务。适用于实时应用（如视频通话、在线游戏）和DNS查询等。
- 端口号：用于标识主机上的具体应用进程。
4. 应用层
应用层直接为用户的应用进程提供服务。关键协议包括：
- HTTP/HTTPS：万维网（Web）的基础，定义了浏览器与服务器如何通信。HTTPS通过SSL/TLS提供安全加密。
- DNS（域名系统）：互联网的“电话簿”，将域名解析为IP地址。
- SMTP/POP3/IMAP：电子邮件收发协议。
- FTP：文件传输协议。
- DHCP：动态主机配置协议，自动为设备分配IP地址。
三、重要概念与安全
- Socket（套接字）：应用层通过传输层进行网络通信时使用的API，是IP地址与端口号的组合。
- 网络安全基础：
- 加密与认证：对称加密（如AES）、非对称加密（如RSA）、数字签名。
- 防火墙：控制网络访问的屏障。
- VPN：在公共网络上建立安全的私有网络连接。
- 无线网络与移动网络：Wi-Fi（IEEE 802.11标准）、蜂窝网络（4G/5G）的原理与特点。
- 云计算与网络虚拟化：SDN（软件定义网络）和NFV（网络功能虚拟化）正在改变网络的构建和管理方式。
四、复习方法与展望
复习时应注重理解协议的工作机制和交互过程（如TCP连接建立、HTTP请求/响应、DNS解析流程），而不仅仅是记忆概念。通过分析网络抓包数据（如Wireshark工具）可以加深理解。要关注计算机网络与新技术（如物联网、边缘计算）的结合。
计算机网络是一个层次清晰、协议丰富的庞大系统。掌握其核心原理和关键协议，不仅能帮助我们在考试中取得好成绩，更是我们理解当今数字世界如何运转、应对未来技术挑战的重要基础。
