計算機網絡原理--第一章 計算機網絡概述

1.1 計算機網絡起源

1、經典通訊模式

1. 電路交換技術
   • 特色：
     1. 保密性差
     2. 穩定性差
     3. 快速實時性好
2. 報文交換技術
   • 特色：
     1. 保密性差
     2. 穩定性好
     3. 快速實時性差

3. 分組交換技術

   • 主要思想：存儲轉發
     1. 首先將完整的消息報文分紅許多具備收發地址的小分片
     2. 每個分片能夠分別經過存儲-轉發的方法向目的地轉發
     3. 在目的地，全部的小分片從新組合成完整的消息報文
   • 特色：
     1. 保密性好
     2. 穩定性好
     3. 快速實時性好

1.2 計算機網絡定義與分類

1、定義

具備獨立功能的計算機或其餘設備，用必定通訊設備和介質互相鏈接起來，可以實現數據通訊和資源共享的系統。

• 特徵
  • 數據通訊：計算機及設備之間的數據傳輸
  • 資源共享：軟件、硬件和數據資源的共享

2、分類

按照規模分類

• LAN：局域網（Local Area Networks），好比校園網
• WAN：廣域網（Wide Area Networks），好比跨省網絡、跨國網絡
• MAN：城域網（Metropolitan Area Networks），好比規模較大的城市網絡
• PAN：我的網（Personal Area Network），好比筆記本、手機、藍牙設備、紅外設備等連城的網絡
• BAN：體域網（Body Area Network），好比可穿戴設備連成的網絡

按照服務分類

• 公用網（Public Networks）
• 專用網（Private Networks）

按照網絡拓撲結構分類

拓撲（Topology）：網絡中結點的物理或邏輯的位置

• 總線拓撲（Bus）：任意節點能夠經過總線進行相互通訊，節點故障不影響總體網絡。典型表明：經典以太網。
• 環形拓撲（Ring）：每一個節點接收轉發鄰近節點發來的數據，結構簡單，節點負荷重，可靠性低。典型表明：令牌環網。
• 星型拓撲（Star）：任意節點數據通訊須要通過中央節點轉發，中央節點負荷重。結構簡單，便於管理，目前應用最普遍，但存在中心瓶頸問題。
• 樹形拓撲（Tree）：星型拓撲結構的擴展，經過多級中心轉發設備構成層次網絡結構，一樣存在中心瓶頸問題。
• 網狀拓撲（Mesh）：任意兩個節點之間都有多條通訊鏈路，可靠性好，但路由選擇複雜，代價高。

1.3 計算機網絡體系結構

1、OSI參考模型

OSI：開放系統互聯（Open System Interconnection）

著名的OSI七層結構

• 應用層：爲用戶提供服務或應用程序，如收發郵件、網頁瀏覽、QQ等
• 表示層：將用戶請求轉換爲符合OSI的語法形式
• 會話層：會話的創建、管理和釋放
• 運輸層：端到端（end to end）地傳輸報文
• 網絡層：以分組報文爲單位，進行分組打包處理和分組路由選擇
• 數據鏈路層：以數據幀爲單位無差錯的數據傳輸
• 物理層：傳輸0、1比特（bit）信號

OSI通訊過程

OSI模型中的基本概念

• 協議：是控制兩個對等層進行通訊的規則集合，也就是爲進行網絡中的數據交換而創建的規則、標準或約定。

• 服務：服務是上下層之間相互調用的原語和接口函數集合。

• 協議是水平的，傳送的數據單位稱爲PDU（Protocol Data Unit，協議數據單元）

• 服務是垂直的，傳送的數據單位稱爲SDU（Service Data Unit，服務數據單元）

2、TCP/IP協議模型

是許多協議的集合，包含了100多個協議，其中最著名的是TCP傳輸控制協議和IP網際網協議，得名TCP/IP協議。

TCP/IP四層協議

• 一切基於IP協議

OSI參考模型和TCP/IP協議模型對比

爲了與OSI模型對照，實際使用中又能夠看作五層協議

	TCP/IP協議模型	OSI參考模型
出現時間	1976年	1983年
出現形式	先出現產品，後出現協議標準	先出現協議標準，卻沒有產品
設計特色	設計之初存在不少缺陷和問題，也沒有區分開服務和協議，但卻成爲事實上的協議標準	模型設計完美，但卻僅僅稱爲理想的協議參考模型

TCP/IP協議模型數據傳送