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互联网究竟是如何运作的呢？

对于许多技术岗位来说，理解计算机网络知识是非常重要的。我们刚刚发布了一门长达12小时的课程，该课程将帮助你深入掌握计算机网络的原理。

这门全面覆盖各种内容的课程包括以下章节：

课程概述与教学方法

  • 基础概念与网络架构

  • 课程介绍及先修要求

  • 讲师简介：Shrathir Sharma

  • 课程学习方式（YouTube/Udemy）及目标受众

  • 教学方法：传统的纸笔教学方式

  • 核心模块一：IPv4地址系统、错误控制与流量控制

  • 核心模块二：传输层、媒体访问控制与路由机制

  • 附加模块：网络安全知识

网络基础知识

  • 什么是计算机网络

  • 网络为何需要相互连接？——资源共享的目的

  • 数据通信的五个基本组成部分

  • 评估网络效率的四个指标

  • 传输模式：单工、半双工与全双工

  • 连接类型：点对点连接与多点连接

拓扑结构与网络体系架构

  • 拓扑布局的基本概念

  • 网状拓扑结构及相关计算方法

  • 不同拓扑结构的优缺点

  • 星型、总线型和环型拓扑的详细说明

    • OSI模型框架

    • 分层架构与点对点协议

    二进制数与IP地址基础

    • 第一讲内容的复习

    • 二进制数的表示方法及转换规则

    • 二进制权重与八位组转换技巧

    • IPv4逻辑地址系统的介绍

    • 网络ID与主机ID的区别，以及IANA的权威作用

    分类地址分配与非分类地址分配

    • 用电话网络来类比IP地址的分类方式

    • A、B、C三类IP地址的详细结构

    • 分类地址分配方式的缺陷及非分类地址分配（CIDR）的出现原因

    • 实际应用中A-E类IP地址的位设置规则

    • IP地址空间的分布情况

    • IP地址的十六进制与十进制表示形式

      • IPv4地址分配的深入探讨

      • A类IP地址的详细信息：保留地址及回环地址127.0.0.1

      • 如何计算有效主机地址以及全0或全1的保留地址

      • 回环测试方法及连接故障排查技巧

      • B类IP地址的特点：网络范围与主机数量的关系

      • C类IP地址的配置规则：网络地址段与主机地址段的占比

      • D类（多播地址）和E类（实验性地址）的特殊用途

      • IP地址转换练习：十六进制转十进制

      • 常见误区：“IP地址”与“有效主机地址”的区别

        • 子网划分与VLSM

        • 子网划分简介：为何要对网络进行分割

        • 子网划分的缺点：资源浪费与成本增加

        • 如何进行子网划分：从主机ID中借用比特位

        • 子网标识方法：计算子网ID及相关规则

        • 利用权重来识别特定的子网

        • 子网掩码与网络掩码的区别

        • 根据具体需求设计子网掩码

        • 可变长度子网掩码划分策略

        • 利用按位与运算确定子网ID

        • 路由表：将目标IP地址与相应接口匹配起来

        • CIDR：无类别域间路由及斜杠表示法

        • 有效CIDR块的构成规则

        • 超网划分：合并多个子网块

        错误控制与检测

        • 错误控制简介：噪声与安全性之间的关系

        • 单比特错误与突发性错误

        • 冗余比特与块编码机制

        • 汉明距离：用于计算字符串之间的差异

        • 实现错误检测与纠正所需的最小汉明距离

        • 简单奇偶校验：偶数位校验与奇数位校验方法

        • 二维奇偶校验：用于检测和纠正单比特错误

        • 二维奇偶校验在处理多比特错误时的局限性

        • 循环冗余校验（CRC）：除法运算与余数计算原理

        • 校验和：补码求和法

        流量控制与分层架构

        • 网络延迟：数据传输过程与传播机制

        • 排队等待时间与数据处理延迟

        • 数据封装：数据包的头部与尾部结构

          • 实施流量控制的必要性：防止接收端负担过重

        • 停止等待协议：核心流量控制机制

        • 定时器与序列号在流量控制中的作用

        • 效率计算与往返时间（RTT）的估算

          • 吞吐量与有效带宽之间的关系

        • 滑动窗口机制：提升传输效率

        • 回退N协议：发送方/接收方的窗口管理机制

        • 选择性重传协议：乱序数据包的处理方式

        • 累积确认与独立确认的区别

        网络层：IP头部与路由机制

        • IPv4头部格式概述

        • 服务类型字段（TOS）：优先级与数据传输控制位

        • 生存时间字段（TTL）：防止无限循环

        • 协议字段与头部校验和

        • IP选项：严格源路由与宽松源路由的区别

        • TCP头部结构：端口号、序列号与确认位

          • 数据包的循环时间与生存周期

        • 广告窗口机制（用于流量控制)

        • TCP控制标志位：URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN

        • SYN洪水攻击与DDoS防御

        • 拥塞控制策略：慢开始机制与避免拥塞

        • TCP定时器：时间等待计时器、保持连接计时器等

        • UDP头部与尽力交付原则

        • TCP与UDP的对比分析

        媒体访问与应用支持

        • 多路访问机制：随机访问与控制访问

        • 纯Aloha协议与分时Aloha协议的吞吐量差异

        • CSMA（载波侦听）机制及其多种实现方式

        • 轮询、预约访问与令牌传递机制

        • 路由技术：洪泛路由与动态路由

        • 距离向量算法（Bellman-Ford）与链路状态算法（Dijkstra）

        • 电路交换与分组交换的区别

        • 电子邮件协议：SMTP、POP3、IMAP4

        • 域名系统（DNS）的层次结构及查询原理

        • FTP文件传输协议与HTTP网络服务

          • 支持使用的协议还包括ARP与ICMP错误报告机制

        • 总结：OSI模型的第1层至第7层

        请在freeCodeCamp.org的YouTube频道观看完整课程（时长为12小时）。

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