计算机网络基本概念

一、因特网概述

1. 计算机网络想用户提供的最重要的功能有两个
   连通性（用户之间可以交换信息）
   共享（信息、软件、硬件共享）
2. 网络有若干结点和链接这些结点的链路组成，网络中的节点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等
3. 网络和网络可以通过路由器互联起来，这样就构成了一个覆盖范围更大的网络，即互联网
4. 因特网（Internet）是世界上最大的互联网络。网络把很多计算机连接在一起，而因特网则把许多网络连接在一起
5. 因特网的三个发展阶段
   第一阶段：从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。ARPANET最初只是一个单个的分组交换网，不是互联的网络
   第二阶段：建成了三级结构的因特网。分为主干网、地区网、校园网（企业网）
   第三阶段：逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。
6. Internet（小写）泛指有多个计算机网络互联而成的网络。指互联网
   Internet（大写）专有名词，指代当前全球最大的、开放的、由众多网络仙湖连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，且其前身是美国的ARPANET
7. 现在的因特网已不是某个单个组织所拥有的，而是全世界无数大大小小的ISP所共有的，这就是因特网也称为“网络的网络”的原因
8. ISP页分成为不同的层次：主干ISP、地区ISP、本地ISP

二、因特网的组成

1. 因特网交换点IXP，允许两个网络直接相连并交换分组，而不需要再通过第三个网络来转发分组
2. 指定因特网的正式标准经过四个阶段：
   因特网草案，建议标准，草案标准，因特网标准
3. 因特网由边缘部分（用户直接使用的，用来进行通信和资源共享），核心部分组成（由大量的网络和路由器组成，提供连通性和交换）
4. 网络边缘的端系统之间的通信方式可分为两大类：（C/S，P2P）
   P2P，既是主机，也是客户端
5. 因特网的核心部分：是一种专用计算机。路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组
6. 交换机：（属于电路交换）建立连接，通话，释放连。在通话的全部时间内，通话的两个用户是忠占用端到端的通信资源。
7. 分组交换的主要特点：采用存储转发技术。在每一个数据段前面，加上一些必要的控制信息组成的首部后，就构成一个分组，分组又称为“包”，而分组的首部也可称为“包头”，分组是因特网中传送的数据单元。分组的首部包括了“目的地址、原地址”等
   高效、灵活、迅速、可靠
8. 三种交换方式的特点
   电路交换：整个报文的比特流连续的从原点直达终点
   报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点
   分组交换：单个分组（整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点

三、计算机网络体系结构

1. 开放系统互联基本参考模型OSI/RM，在世界范围内互联成网的标准框架。把互联无关的部分除外，仅仅考虑与互联有关的那些部分
   （实现复杂，运行效率低，层次不太合理）
2. 网络协议三要素：语法，语义，同步
   语法：数据域控制信息的结构或格式
   语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种相应
   同步：时间实现顺序的详细说明
   网络协议是计算机网络不可缺少的组成部分，对于复杂的计算机网络协议，其结构英爱是层次式的
3. 分层的好处：
   各层之间是独立的，灵活性好，结构上可分隔开，易于实现和维护
   能够促进标准化工作（差错控制，流量控制，分段和重装，复用和分用，链接建立和释放）
4. 具有五层协议的体系结构：
   应用层（最高层）
   通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。进程指正在运行的程序，应用层交互的数据单元称为报文。
   运输层
   负责向两个主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务，利用该服务传送应用层报文。
   通用，即不针对某个特定网络。运输层可以服用（多个应用层进程可同时使用下面的运输层协议）、分用（运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程）
   主要包括：
   传输控制协议TCP（面向链接的、可靠的数据传输服务，传输单位是报文段）
   用户数据包协议UDP（提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务，不保证可靠性，传输单位是用户数据报）
   网络层
   负责为分组交换网络上的不同主机提供通信服务。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成“分组”或“包“进行传送。在TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此“分组”也叫作IP数据报（数据报）
   网络层的另一个任务就是要选择适合的路由，使源主机运输层传下来的分组能够通过网络中的路由器找到目的主机
   （因特网是一个很大的互联网，由大量的易购网络通过路由器相互连接起来）
   因特网主要的网络层协议是无连接的网际协议IP（I那个人呢天Protocol）和许多种路由选择协议。
   数据链路层
   两个结点之间传送数据时，数据链路层将网络层传递下来的IP数据报组创成帧，在两个相邻个结点间的链路上传送帧，每一帧包括数据和必要的控制信息（同步信息、地址信息、差错控制等）
   物理层
   传输的数据单位是：比特。（发送0,1）传递信息所利用的一些物理媒体不在物理层协议之内
5. 实体、协议、服务和服务访问点
   实体：任何可发送或街红素信息的英爱或软件金曾。很多情况下，表示一个特定的软件模块
   协议：控制两个（或多个实体）对等实体进行通信的规则的集合
   在协议的控制下，两个对等实体键的通信是的本层能够向上一层提供服务，要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务
   使用本层服务的实体只能看到服务而无法看见下面的协议，即：下面的协议对上面的实体是透明的
6. 在同一系统中相邻两层的实体进行交互（交换信息）的地方，称为服务访问点SAP（Service Access Point）
   OSI把层与层之间交换的数据的单位成为服务数据单元SDU（Service Data Unit）
7. 协议必须把所有不利的条件事先都估计到，而不能假定一切都是正常常的和非理想的。需要非常仔细的检查这个协议能否对付各种异常情况
8. TCP/IP协议
   四层协议：应用层，运输层，网络层，网络接口层
   TCP/IP协议可以为各种各种的应用更提供服务，同时协议也允许IP协议在各种各样的网络构成的互联网上运行。（应用层、网络接口层都有多种协议）