1.1计算机网络在信息时代的作用
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三类大家熟悉的网络:
1)电信网络
2) 有线电视网络
3)计算机网络计算机网络(简称网络)把许多计算机连接在一起,而互联网则把许多网络连接在一起,是网络的网络
互联网的两个基本特点,即连通性和共享
1.2互联网概述
1、计算机网络(简称网络)由若干节点和连接节点的链路组成
2、许多网络通过路由器连接起来,构成更大的网络 称之为网络的网络1.2.2互联网基础结构发展的三个阶段
- 一、从单个网络ARPANET向互联网发展的过程
- 二、简称了三级结构的互联网(主干网、地区网、校园网(或企业网))
- 三、形成全球范围的多层次ISP结构的互联网
互联网的正式标准要经过一下三个阶段
(1)互联网草案——互联网草案的有效期只有6个月,在这个阶段还不能算是RFC文档
(2)建议标准——这个阶段开始就成为RFC文档
(3)互联网标准——一个互联网标准可以和多个RFC文档关联
1.3互联网的组成
(1)边缘部分
- 由所有连接在互联网上的主机组成
- 用户直接使用的
(2)核心部分
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由大量网络和连接网络的路由器组成
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为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)
1.3.1互联网的边缘部分
处于互联网边缘部分的所以主机称为端系统
端系统直接的两种通信方式
- 客户/服务器的方式(C/S):
服务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分提供服务 - P2P方式:
1、不区分哪个是服务请求方,哪个服务提供方
2、每一个主机既是客户又是服务器
3、对等连接工作方式可支持大量对等用户同时工作
1.3.2互联网的核心部分
- 在互联网核心中起特殊作用的是路由器
- 路由器实现分组交换(作用:转发收到的分组)
交换:就是按照某种方式动态的分配传输线路的资源
一、电路交换:1、建立连接 2、通信 3、释放连接
电路交换的一个重要特点:在通话的全部时间内,通话的两个用户始终占用端到端的通话资源
所以:用电路交换传送计算机数据时,其线路的传输效率往往很低。
二、分组交换的主要特点:
- 分组交换采用存储转发技术
- 通常我们把要发送的数据称为一个报文
- 在每个数据段前面,加一些必要的控制信息组成的首部–>构成一个分组[又称“包” , 互联网传递的数据单元]
- 分组交换在传递数据之前不必占用一条端到端的资源
- 分组断续占用通信资源,省去建立、释放连接的开销,所以数据传输更高效
优点 - 高效:在分组传输的过程中动态分配传输宽带,对通信链路逐段占用
- 灵活:为每一个分组独立的选择最合适的转发路由
- 迅速:以分组作为传送单位,不先建立连接就能向其他主机发送分组
- 可靠:保证可靠性的网络协议:分布式多路由的分组交换网,使网络有很好的生存性
1.5计算机网络的类别
1.5.2几种不同类别的计算机网络
1、按照网络的作用范围进行分类
(1)广域网WAN(有时也称为远程网)
(2)城域网MAN
(3)局域网LAN
(4)个人局域网PAN
2、按照网络的使用者进行分类
(1)公用网 : 这里只电信公司(国有或私有)出资建设的大型网络
(2)专用网
3、用来把用户接入到互联网的网络
这种网络就是接入网AN,它又称为本地接入网或居民接入网
1.6计算机网络的性能
略。。。
1.7计算机网络体系结构
在计算机的基本概念中,分层次的体系结构(或架构)是最基本的
“分层”,可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部问题(易与研究和处理)
开放系统互连参考模板:OSI/RM
1983年形成了开放系统互连基本参考模型的正式文件 ,即著名的ISO国际标准—>七层协议的体系结构
但基于TCP/IP的互联网并未使用ISO标准
so 法律上的国际标准ISO
事实上的国际标准TCP/IP
1.7.2协议与划分层次
为网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议
网络协议的三要素
- 语法:即数据与控制信息的结构或格式
- 语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种反应
- 同步:即事件实现顺序的详细说明
分层的好处:
1)各层之间是独立的
2)灵活性好
3)结构上可分隔开
4)易于实现和维护
5)能促进标准化工作
- 差错控制
- 流量控制
- 分段和重装
- 复用和分用
- 连接建立和释放
计算机网络的各层及其协议的集合就是网络的体系结构。换种说法,计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。
体系结构是抽象的,而实现规则是具体的,是真正在运行的计算机 硬件和软件。
1.7.3具有五层协议的体系结构
OSI是七层协议体系结构
TCP/IP是一个四层的体系结构
五层协议的体系结构分别是应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
(1)应用层(application layer)
应用层的任务是通过应用间的交互来完成特定的网络应用
应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则
(2)运输层(transport layer)
任务:负责两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。
具有分用和复用的功能
1、复用:多个应用进程可以同时使用下面运输层的服务
2、分用:运输层把收到的信息分别交付到应用层中相应的进程。
运输层主要使用的两种协议:
1.传输控制协议TCP:提供面向连接的可靠看数据传输服务,其数据传输的单位是报文段
2.用户数据报协议:提供无连接的最大努力的数据传输服务(不保证传输的可靠性),其数据传输的单位是用户数据报。
(3)网络层(network layer)
任务:负责为分组交换网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 进行传输。
(4)数据链路层(data line layer)
数据链路层常简称为链路层
任务:数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧,在相邻节点间的链路传递帧。
注:数据链路层不仅要检错,而且要纠错。
(5)物理层(physical layer)
在物理层上所传递的数据的单位是比特
物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”,以及接收方如何识别出发送方所发送的比特…
注:传递信息所利用的一些物理传输媒体,不在物理层协议之内。
1.7.4实体、协议、服务和服务访问点
(1)实体:任何可以发送或接收信息的硬件或软件进程
(2)协议:是控制两个对等实体(或多个实体)进行通信的规则的集合
在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得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一层所提供的服务。
(3)服务:服务是“垂直”的,只有那些能够被下一层实体“看得见”的功能才能称之为服务。
SAP:服务访问点 [是逻辑接口]
OSI把层与层之间交换数据的单位称之为服务数据单元SDU