计算机网络概述

俗话“说万丈高楼平地起”，这其中基础的搭建是极为重要。学习软件工程的我们也是这样。欲要练好上乘武功，先修炼这基础内功哈！工作了总感觉自己基础不够扎实。《计算机网络》方面的知识就在这里作为开篇（其实主要总结下tcp/ip/http相关知识）系统的总结下。看来还是应了那句话“出来混迟早要还的”哈哈哈！

知识点

一、科普

1、21世纪特征数字化、网络化、信息化。是一个以网络为核心的信息时代。
2、大家熟悉的三类网络（按照最初的服务分工）

• 电信网络：向用户提供电话、传真等服务
• 有线电视网络：向用户传送各种电视节目
• 计算机网络：使用户在计算机之间传递信息
  ps这三类网络再信息化时代起着重要作用，其中发展最快、起到核心作用的就是计算机网络。

3、Internet的中文译名：

1、因特网：译名较为准确，但是未得到长期推广
2、互联网：目前流行最广，标准的译名。

1、Internet的特点

互联网的特点：
1、连通性：上网用户之间可以相互通信。
2、共享：资源共享（信息、软件、资料等…）

二、计算机网络概述

计算机网络：简称网络，有若干个节点和连接这些节点的链路组成。（如下图）
1、计算机网络中的节点可以是计算机、集线器、交换机、或者路由器等。
2、用云朵表示网络，网络直接可以通过路由器连接

1、互连网

如上图计算机网络之间通过路由器连接起来形成更大的网络，这样的网络称为互连网互连网又叫“网络的网络”

2、主机

使用云朵表示网络还可以画成上图的形式。即吧计算机画在云朵之外。习惯上吧与网络相连的计算机叫做主机。
收获：
计算机网络吧计算机连接在一起，互联网通过路由器吧许多计算机网络连接在一起。与网络相连的计算机称为主机.

3、概念区分

1、internet:i开头小写，互连网，指多个计算机网络互连而成的计算机网络。 这些网络直接拿的通信协议可以任意选择。不一定非要使用TCP/IP协议
2、Internet:i开头大写，互联网，或者叫因特网。是一个专用名词，指当前全球最大的、开放的众多网络连接而成的特定互连网，他采用TCP/IP协议作为通信协议。

4、ISP（Internet Service Provider）

（1）ISP的衍生

互联网基础结构发展的三个历程：
1、从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。ARPANET就是互联网的前身。ARPANET是美国国防部创建的第一个分组交换的网络。
2、建立三级结构的网络。1985年美国国家基金会（NSF）围绕六个大型就算计中心建设计算机网络-国家基金网（NSFNET）。这是一个三级计算机网络。

三级分类：
主干网
地区网
校园网（或者企业网）
ps：后来美国*意识到网络必将扩大，于是将主干网交给企业来经营。开始对接入互联网的单位收费。

3、形成多层次ISP结构的互联网。第二阶段后期NSFNET主键被若干商用的互联网主干网取代。美国*不再负责互联网的运营，这时出现了一个新词“互联网服务提供商-ISP”。ISP就是一个进行商业化活动的公司例如中国电信、中国移动、中国联通都是我国著名的ISP。

（2）ISP作用

1、ISP可从互联网管理机构中申请很多IP地址。（互联网上的主机必须有IP才能上网。）
2、ISP拥有通信线路（大的ISP自己建造通信线路，小的ISP向电信公司租借）
3、ISP拥有路由器等连网设备

（3）深入解惑

1、因此任何机构或者某人只要向ISP缴纳规定的费用就可以从ISP获得IP地址的使用权。并可通过该ISP接入因特网。
2、所谓的上网就是通过ISP获得IP地址接入互联网。
3、IP地址管理机构不会吧某个单一的IP分配给单个用户（不零售IP），而是把一批IP地址有偿租贷给经审查合格的ISP。
4、现在的互联网已经不是个人或者单位所拥有的的，而是世界上大大小小的ISP所拥有的。

（4）ISP划分

根据提供服务覆盖面积和拥有的IP地址数目，ISP分为不同层次的ISP：
1、主干ISP

几个专门的公司创建维护。服务面积大，一般能覆盖国家范围。拥有高速主干网。一些地区ISP可与之直接相连、
2、地区ISP：较小的ISP。通过一个或者多个主干ISP连接起来。
3、本地ISP：本地ISP可直接连接到地区ISP，也可直接连接到主干ISP。本地ISP给用户提供直接服务。绝大多数的用户都是连接到本地ISP的。本地ISP可以为一个提供互联网服务的公司，也可以是拥有网络并向自己的雇员提供服务的企业，或者是运行自己的网络的非营利机构（大学）

（5）ISP三级结构

1、如上图就是三层结构的ISP模型
2、上图中主机A通过不同层次的ISP与主机B进行通信
3、原理上讲本地的ISP只要安装了路由器连接到地区的ISP，地区的ISP安装了路由器连接到有路由器的主干ISP，那么在这些相互连接的ISP的共同合作下就可以完成互联网中所有的分组转发任务。

（6）互联网交互点（IXP）

1、随着互联网的人数剧增，快速转发分组成为的研究的内容，于是诞生了互联网交换点（IXP）
2、IXP主要作用允许两个网络直接相连并交换分组。不需要第三个网络进行转发分组。

上图AB通信栗子：
不使用IXP时：主机A->本地ISP->地区ISP->主干ISP->地区ISP->本地ISP->主机B
使用IXP时：不必经过最上层的主干ISP，而是直接在地区isp之间用高速链路对等地交换分组

3、IXP的好处：

• 数据流量分布合理
• 减少了分组转发的延迟时间
• 降低了分组转发的费用
  <- 很多IXP进行对等交换互不收费，本地的ISP或地区ISP通过IXP向高层转发分组才进行收费。

4、IXP结构复杂，典型的IXP由一个或者多个网络交换机组成。许多ISP连接到这些网络交换机的端口上。IXP常采用工作在数据链路层的网络交换机。这些网络交换机都用局域网连接起来.

三、互联网的组成

从互联网的工作方式划分如下：

• 边缘部分：所有连接到互联网上的主机，这部分为用户直接使用，用来进行通信和资源共享。
• 核心部分：由大量的网络，和连接这些网络的路由器组成。这部分为边缘部分提供服务。

1、边缘部分

l连接到互联网上的主机被称为端系统，末端的意思。
端系统可以为：
1、个人电脑
2、智能手机
3、网络摄像头
端系统的拥有者可为：
1、个人
2、单位（学校企业*等）
3、某个ISP（ISP不仅可以向端系统提供服务，也可以拥有一些端系统）

（2）端系统直接的通信方式

1、客户端-服务器（C/S方式。client、sever）

两个计算机的进程通信。一个运行在客户端，一个运行在服务端。

2、对等方式（P2P。peer to peer）

两台主机进行通信时不需要区分那个是服务端，那个是客户端。只要两个主机都运行了对等连接软件就可以进行公平的对等通信。
本质上看对等连接的方式仍是C/S方式，只是每台主机既是客户端又是服务端。

2、互联网核心部分

1、互联网核心部分是互联网中最复杂的部分，其向网络边缘的大量主机提供联通性。让边缘部分的任何一台主机都能像其他主机进行通信。
2、核心部分起特殊作用的是路由器,他是一种专用计算机，但是不叫主机。路由器是实现分分组交换的关键构件 其任务就是转发收到的分组。
3、为了弄清分组交换先介绍下电路交换（如下）

（1）电路交换

1、如上图 a、b、c所示：
电话问世不就后，人们发现让电环两两相互连接不靠谱，因为如图b所示五台电话两两相连需要10根电线，如果N台电话则需要N（N-1）/2。这个数量是N的平方级别的。这时人们设计了电话交换机（如图c），只需每台电话与交换机连接，两两就可以通信了。
2、电话用户多时，就要使用很多彼此相互连接的交换机来完成全网的交换任务。这样就构成了全世界的电信网。
3、从资源分配的角度看交换就是按照某种方式动态的分配传输路线的资源。（如下图）

从A呼叫到交换机送来振铃，B接电话开始，这时从呼叫端到被叫端就建立了一条专用的物理通路。这条通路保证了双发通话所需要的通信资源。而这些资源在双方通信时是不会被其他用户占用。通话结束后交换机释放这条专用的通路。

电路交换：经过 建立连接->通话->释放连接的三个步骤交换资源方式成为电路交换。
当用户在呼叫请求时，电信网的资源不足，用户便会听到忙音。

（2）分组交换

未完待续！！！

四、计算机网络体系结构

协议与分层

未完待续！！！