1 計算機網絡歷史與基本概念&分層與參考模型（TCP/IP與OSI）&通訊過程

Definition：

計算機網絡：使用單一技術相互鏈接的自主計算機的互聯集合。

單臺計算機獨立自主（不受制於其餘計算機），鏈接介質可使光纖、銅線也能夠是微波、紅外、衛星。

互聯網絡（Internet）：計算機網絡的相互鏈接，是網絡的網絡，即Internet。

萬維網（WWW）：不是計算機網絡。是構建在網上的一個分佈式系統。

拓撲：信道（信號通道）的分佈方式。 常見拓撲有總線型、星型、環形、樹形和網狀型。最多見的是總線和星型。

• 總線拓撲：主機掛接在總線上，相互直接通達。
• 星型拓撲：主機都掛接在一箇中心節點上。此節點早期爲集線器，如今爲交換機。

協議：一系列規則和約定的規範性描述，控制網絡中的設備之間如何進行信息交換。

數字帶寬：單位時間內流經的信息總量。單位是比特每秒（bps）。經常使用M、K、G描述

吞吐量：實際的、可測到的帶寬（用戶感覺到的帶寬）。網絡設備性能、拓撲用戶的數量等是影響因素。

傳輸時間（T）、信息總量（S）和吞吐量（P）的關係：T = S/P.

點到點：機器之間的直接相連。Point to Point

端到端：由點到點鏈接構造而成（包含路由器交換機之類的）。 End to End

計算機網絡的劃分：並不是以面積範圍劃分，而是看技術特徵。

• PAN：Personnel Area NetWorks。個域網。覆蓋範圍1米。
• LAN：Local Area NetWorks。局域網。範圍大概是1千米
• MAN：Metropolitan Area NetWorks。城域網，範圍是一個城市
• WAN：Wide Area Networks.廣域網。100~1000千米，一個國家或者一個州
• Internet：互聯網，覆蓋全球。大概1萬千米。

History：

1989年，TIM開發出世界上第一個Web服務器和第一個Web客戶機。

即WWW：World Wide Web。創立了W3C。

中國的第一封電子郵件，發往德國：Across the Great Wall we can reach every corner in the world.

 RFC文檔：Request For Comments。包含了關於Internet的幾乎全部重要的文字資料。

What：

• 計算機網絡的基本機率好比封裝、調製、編碼
• 計算機網絡的基本理論好比如何共用高速信道
• 計算機網絡的基本技術和協議（好比TCP/IP、CIDR）
• 路由器、交換機的使用
• 抓包及其報文分析，基本的套接字編程

 

計算機網絡分層&參考模型

分層的好處：

• 各層工做獨立，層之間經過接口練習，下降協議工做的複雜程度
• 靈活性好，任何一層的改變不影響其它層
• 每層的實現技術能夠不一樣，減小了實現的複雜度
• 便於標準化

分層原則：

信宿機第n層受到的對象應與信源機第n層發出的對象徹底一致

 

參考模型：

 OSI參考模型：Open System Inerconnection 開放系統互聯。由國際標準化組織ISO在1983年提出

• Application     7應用層          爲各類各樣的網絡應用提供網絡服務。如微信、EMAIL、FTP
• Presentation  6 表示層          將信息表示爲必定格式的數據流。計算機只認01比特流。壓縮、解壓縮、加密解密等
• Session　　  5 會話層          負責通訊主機間的會話的創建、管理和拆除。協調通訊雙方的會話。
• Transport       4 傳輸層　　   參考模型的核心層之一。負責通訊主機間端到端的鏈接。TCP負責可靠傳輸、差錯恢復、擁塞控制等。
• NetWork        3 網絡層           負責將每個分組從源機一路送達目的機。功能：地址、最優路徑（路由、尋徑）。
• Data Link       2 數據鏈路層    提供介質訪問服務。經過物理地址識別通訊主機，提供可靠的幀傳遞。差錯控制、流控。
• Physical        1 物理層　　     提供透明的比特流傳遞。能夠是光信號等等。

每一層都完成特定的功能，爲上一層提供服務，並使用下一層提供的服務。

 

TCP/IP四層參考模型：

• Application：          4  應用層
• Transport：             3 傳輸層
• Internet：　　         2 Internet層
• NetWork Access：  1 物理層

區別：

• TCP/IP將表示層和會話層包含到了應用層
• TCP/IP將數據鏈路層和物理層合併到物理層
• TCP/IP更簡潔，而OSI更容易排除故障
• TCP/IP在實踐中產生，而OSI是教科書的理想模型（TCP/IP在OSI以前已經流行了起來）

 

 

通訊的過程：

任何一次通訊，老是由發送方的封裝開始，由接收方的解封裝直到拿到信息結束。

協議數據單元PDU：

• 信息（Information）
• 數據流（Data  Stream）
• 數據段(Segment）
• 分組（Packet）
• 幀（Frame）
• 比特流（Bit）