互联网的标准和互联网的组成、信息交换方式
//与网络相连的计算机称为主机,可以是计算机也可以是其他智能终端
互联网正式标准
互联网草案 (Internet Draft) ——有效期只有六个月。在这个阶段还不是 RFC 文档。
建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为 RFC 文档。
互联网标准(Internet Standard) —达到正式标准后,每个标准就分配到一个编号 STD xxxx。 一个标准可以和多个 RFC 文档关联。
除了建议标准和互联网标准这两种 RFC 文档外,还有三种 RFC 文档,即历史的、实验的和提供信息的 RFC 文档。
互联网的组成
从互联网的工作方式上看,可以划分为两大块:
(1) 边缘部分: 由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的,用来进行通信(传送数据、音频或视频)和资源共享。
(2) **核心部分:**由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)。
逻辑上,提供连通和交换公共服务的设备和链路构成的部分为核心部分。
处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机。这些主机又称为端系统 (end system)。
计算机之间的通信 实质:“主机 A 和主机 B 进行通信”实际上是指:“运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上的另一个程序进行通信”。
端系统之间的两种通信方式
端系统之间的通信方式通常可划分为两大类:
客户-服务器方式(C/S 方式)
即 Client/Server 方式,简称为 C/S 方式。
对等方式(P2P 方式)
即 Peer-to-Peer 方式 ,简称为 P2P 方式。
CS架构中
客户软件**被用户调用后运行,**在打算通信时主动向远地服务器发起通信(请求服务)。因此,客户程序必须知道服务器程序的地址。不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
服务器软件用来提供某种服务的程序,可同时处理多个远地或本地客户的请求。系统启动后即自动调用并一直不断地运行着,被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。因此,服务器程序不需要知道客户程序的地址。一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。
客户与服务器的通信关系建立后,通信可以是双向的,客户和服务器都可发送和接收数据
P2P
对等连接 (peer-to-peer,简写为P2P) 是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。
只要两个主机都运行了对等连接软件 (P2P 软件) ,它们就可以进行平等的、对等连接通信。
双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。
对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式,只是对等连接中的每一个主机既是客户又是服务器
对等连接工作方式可支持大量对等用户(如上百万个)同时工作。
参与p2p通信的主机越多,系统可能越快?
参与P2P网路的用户越多,相应的上载者就越多,上载者数量越多,P2P终端到服务器上取数据的机会也就越小,所以P2P的存 在不但使服务器压力大大减少,更达到了人数越多速度就越快的效果。
三种信息交换方式
网络核心部分是互联网中最复杂的部分。
网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性,使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信(即传送或接收各种形式的数据)。
在网络核心部分起特殊作用的是路由器router。路由器是实现 分组交换(packet switching) 的关键构件,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。
什么是交换
在这里,“交换”(switching)的含义就是转接 —— 把一条电话线转接到另一条电话线,使它们连通起来。
从通信资源的分配角度来看,“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。
电路交换特点
电路交换必定是面向连接 的。
电路交换分为三个阶段:
建立连接:建立 一条专用的物理通路,以保证双方通话时所需的通信资源在通信时不会被其他用户占用;
通信:主叫和被叫双方就能互相通电话 ;
释放连接:释放刚才使用的这条专用的物理通路(释放刚才占用的所有通信资源)。
缺点: 计算机数据具有突发性。这导致在传送计算机数据时,通信线路的利用率很低(用来传送数据的时间往往不到10%甚至1% )。
分组交换的主要特点
分组交换则采用存储转发技术。
在发送端,先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。假定这个保温较长不便于传输。
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添加首部构成分组:每一个数据段前面添加上首部构成分组(packet)。
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每一个数据段前面添加上首部构成分组(packet)。分组交换网以“分组”作为数据传输单元。
依次把各分组发送到接收端(假定接收端在左边)。 -
分组首部的重要性:每一个分组的首部都含有地址(诸如目的地址和源地址)等控制信息。
分组交换网根据收到的分组首部中的地址信息,把分组转发到下一个结点交换机。
每个分组在互联网中独立地选择传输路径。
用这样的存储转发方式,最后分组就能到达最终目的地。 -
收到分组后剥去首部:接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
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最后还原成原来的报文:最后,在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。
这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错,在转发时也没有被丢弃。
分组交换带来的问题:
分组在各结点存储转发时需要排队,这就会造成一定的时延。
分组必须携带的首部(里面有必不可少的控制信息)也造成了一定的开销。
路由器
在路由器中的输入和输出端口之间没有直接连线。
路由器处理分组的过程是:
- 把收到的分组先放入缓存(暂时存储);
- 查找转发表,找出到某个目的地址应从哪个端口转发;
- 把分组送到适当的端口转发出去。
主机是为用户进行信息处理的,并向网络发送分组,从网络接收分组。
路由器对分组进行存储转发,最后把分组交付目的主机。
三种交换方式的总结
若要连续传送大量的数据,且其传送时间远大于连接建立时间,则电路交换的传输速率较快。
由于一个分组的长度往往远小于整个报文的长度,因此分组交换比报文交换的时延小,同时也具有更好的灵活性。