computer network chapter 1:overview

信息时代的三大网络 : 电信网络、有线电视网络、计算机网络

计算机网络在信息时代的作用

两大作用 ： 数据通信 + 资源共享

两个特点 ： 连通性和共享性

何为计算机网络

计算机网络由若干 结点 和 链路 组成

网络之间可以通过路由器连接起来形成互连网 ( 网络的网络 )

计算机网络把许多计算机连接到一起，而互连网把计算机网络连接到一起

互联网

首先要分清两个概念

• 互连网，单词为internet，由许多计算机网络互连在一起形成，网络之间的通信协议可以任意选择
• 互联网，单词为Internet，有许多计算机网络互连在一起形成，但是采用TCP/IP协议族作为通信规则

互联网发展的三个阶段

• 从单个网络Arpanet向互连网发展的过程
• 建成了三级结构的互联网NSFNET，它是一个三级计算机网络，分为主干网、地区网、校园网 ( 或企业网 )
• 逐渐形成多层次 ISP ( 互联网服务提供者 ) 结构的互联网

互联网的组成

从工作方式上看

• 边缘部分 ：由所有连接在互联网上的主机组成，这些主机又称为 端系统
• 核心部分 ：由大量网络和连接网络的路由器组成，为边缘部分的主机提供服务

在网络边缘的端系统之间的通信方式通常划分为

• 客户-服务器模式
• P2P ( 对等方式 )

网络的核心部分需要为边缘部分的通信的主机之间提供连通性，使主机A传递的消息能通过核心部分传递到主机B

在核心部分起作用的是一种特殊的计算机 ：路由器 ( 具有路由选择功能 ) ，它的任务是转发收到的信息

互联网核心部分工作方式

电路交换

使用交换机作为媒介，工作方式类似于打电话，必须经过

1. 建立连接
2. 通信
3. 释放连接

这几个步骤，特点是在通信期间始终占有端到端的通信资源

报文交换

使用存储转发技术，将要发送的整块数据成为一个报文，整个报文先传送到相邻的存储转发结点，然后结点查找转发表在将报文转发出去，最后到达目的端点

这种通信的特点是通信时不需要建立连接

分组交换

同样使用存储转发技术，在发送报文之前将报文划分成一个个等长的数据段，在每个数据段前面加上必要的控制信息，就形成了分组，然后转发分组

分组交换相比于报文交换，一次转发的数据更少更灵活，也不需要建立连接

计算机网络

计算机网络定义

• 计算机网络所连接的硬件并不局限于一般计算机，还包括智能手机等终端
• 并非专门用来传送数据，还能够支持很多应用

分类

根据作用范围

• 广域网 WAN
• 城域网 MAN
• 局域网 LAN

根据网络的使用者

• 公用网
• 专用网

计算机网络的性能

计算机网络的衡量标准有：数据的传送速率，带宽，吞吐量，时延等

协议

要想在网络中有条不紊的传递信息，就要遵守某种协议章程，协议由三部分组成

• 语法：规定数据与控制信息的结构和格式
• 语义：发出何种控制信息，完成何种动作，作出相应
• 同步：事件的实现顺序

计算机网络的体系结构

将计算机划分成各个层次，并规定各层次的功能，有三种不同的分层

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7.  应用层
6.  表示层
5.  会话层                             应用层
4.  运输层         应用层               运输层
3.  网络层         运输层               网络层
2.  数据链路层     网络层IP             数据链路层
1.  物理层         网络接口层           物理层

OSI的七层协议      TCP/IP的四层协议     五层协议

每一层都有不同的分工，当两个不同主机进程在通信时，数据流向如下图

从一般概念讲，将网络互连起来需要一些中间设备：

• 物理层使用转发器
• 数据链路层使用网桥或桥接器
• 网络层使用路由器
• 网络层以上使用网关