《图解TCP/IP》—第一篇:网络基础知识1
网络基础知识
一、计算机与网络发展的7个阶段
1、批处理(Batch Processing)
- 概念:批处理是指事先将用户程序和数据装入卡带或磁盘,并由计算机按照一定的顺序读取,使用户所要执行的这些程序和数据能够一并批量得到处理的方式。
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图示:
- 弊端:由于当时计算机价格昂贵,操作复杂,只能交给专门的操作员去处理,并提前将程序和数据装入卡带或磁盘送到操作地点,在用户较多的情况下,用户程序可能无法立即得到运行。
2、分时系统(TSS)
- 概念:它是指多个终端与同一计算机连接,允许多个用户同时使用一台计算机的系统。让用户感觉就好像“完全是自己再使用一台计算机一样”,这也体现了分时系统的独占性。
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图示:
- 好处:使得计算机的可用性得到了极大的改善,尤其在交互式操作上,更加人性化,还促进了像BASIC这样与计算机实现交互的编程语言的发展。
3、计算机之间的通信
计算机之间通信的进化:
- 在分时系统中,计算机与每个终端之间用通信线路连接,这并不意味着计算机与计算机之间也已经相互连接。想要将一台计算机中数据转移到另一台,那时,需要将数据保存到磁盘、软盘等外部存储介质中,再将这些介质送到目的计算机才能实现数据转储。
- 于是计算机与计算机之间由通信线路连接就此诞生。人们可以轻松地即时读取另一台计算机中的数据,从而极大的缩短了传送数据的时间,提高了计算机的可用性。
4、计算机网络的产生
- 20世纪70年代初,人们开始实验基于分组交换技术的计算机网络,并着手研究不同厂商的计算机之间相互通信的技术。80年代,一种能够互连多种计算机的网络随之诞生。
- 计算机的发展与普及,窗口系统的发明也随之诞生。
5、互联网的普及
6、以互联网技术为中心的时代
7、从“单纯建立连接”到“安全建立连接”
8、总结:TCP/IP是通信协议的统称
互联网是由许多独立发展的网络通信技术融合而成。能够使它们之间不断融合并实现统一的正是TCP/IP技术。
二、协议
1、协议必要性
- 概念:协议就是计算机与计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种“约定”。这种“约定”使那些由不同厂商的设备、不同CPU以及不同的操作系统组成的计算机之间,只要遵循相同的协议就能够实现通信。
- 通信的条件:两台计算机之间必须能够支持相同的协议,并遵循相同协议进行处理,这样才能实现相互通信。
2、基础概念
- CPU:(Central Processing Unit)中央处理器。计算机的“心脏”,每个程序实际上是由它调度执行的。CPU的性能很大程度上也决定着一台计算机的处理性能。
- OS:(Operating System)操作系统,基础软件。集合了CPU管理、内存管理、计算机外围设备管理以及程序运行管理等。
- 任务调度:一个CPU通常在同一时间只能运行一个程序。为了让多个程序同时运行,操作系统采用CPU时间片轮转机制,在多个程序之间进行切换,合理调度。
3、分组交换协议
- 概念:分组交换是指将大数据分割为一个一个叫做包(Packet)的较小单位进行传输的方法。
- 报文首部:计算机通信会在每一个分组中附加上源主机地址和目标主机地址送给通信线路。这些发送端地址、接收端地址以及分组序号写入的部分称为“报文首部”。
三、协议分层与OSI参考模型
1、协议的分层
上下层之间进行交互时所遵守的约定叫做“接口”。同一层之间的交互所遵守的约定叫做“协议”。
2、OSI参考模型
7 | 应用层 |
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6 | 表示层 |
5 | 会话层 |
4 | 传输层 |
3 | 网络层 |
2 | 数据链路层 |
1 | 物理层 |
OSI协议与OSI参考模型:
OSI协议:是为了让异构的计算机之间能够相互通信的、由ISO和ITU-T推进其标准化的一种网络体系结构。
OSI:将通信功能划分为7层,称作OSI参考模型。