一、计算机网络基本概念
1、概述
(1)定义概述
计算机网络就是一种特殊的通信网络,由若干节点以及连接这些节点的链路组成。
(2)互连网概述
多台计算机连接到一个节点(集线器)构成一个简单的网络,多个网络之间又可以通过一些路由器(或者交换机)连接起来,构成一个范围更大的计算机网络,这样的网络就叫互连网,因此互连网也是“网络的网络”。
(3)什么叫主机
网络把许多计算机连接在一起,而互联网则把许多网络通过一些路由器连接在一起;与网络相连的计算机通常叫做主机。
(4)互联网(Internet)与互连网(internet)
① 互联网:以大写字母I开头的互联网是一个专用名词,它指当前全球最大的、开放的、由众
多网络相互连接而成的特定互联网,它采用TCP/IP协议族作为通信的规则,前身是美国的
ARPANET;
②互连网:以小写字母i开头的互连网是一个通用名词,泛指由多个计算机网络互连而成的计
算机网络(这些网络不一定所有的网络都必须使用TCP/IP协议);
所以这两者是不一样的;
(5)互联网发展的三个阶段
① 第一个阶段是ARPANET(单个的分组交换网);
②第二个阶段是三级结构的互联网(主干网、区域网、校园网(企业网));
③第三个阶段是全球范围的多层次ISP(Internet Service Provider 互联网供应商)结构的互联网;
(6)网络协议定义概述
网络协议简称协议,是为了进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定;协议规定了通信实体之间所交换的信息的格式、意义、顺序以及针对收到信息或发生的时间所采取的“动作”(actions)。
(7)网络协议的三要素
①语法:数据与控制信息的结构或格式;信号电平;
②语义:需要发出何种控制信息;完成何种动作以及做出何种响应;差错控制;
③时序(同步):时间顺序;时间匹配;
(8)协议的作用
协议规范了网络中所有信息发送和接收过程;Internet协议标准:RFC(Request for Comments)。
2、计算机网络结构
(1)网络边缘
主机、网络应用(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(传输数据、音频或视频)和资源共享)。
(2)接入网络,物理介质
有线或无线通信链路。
(3)网络核心
互联网的路由器(或分组转发设备)(这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换))。
(4)网络边缘的端系统之间的通信方式
①客户-服务器方式(C/S方式),客户发送请求,接收服务器响应;
②对等方式(P2P方式),无(或不仅依赖)专用服务器,通信直接在对等实体之间直接进行,就像QQ;
(5)接入网络
接入网络:数字用户线路(DSL)
接入网络:电缆网络
(8) Internet结构
端系统通过接入ISP连接到Internet 。
(9)IXP简介
IXP即因特网交换点 (Internet Exchange Point)。Internet 是分层式的结构。此层次结构的顶
端是 ISP 组织。作用:允许两个网络直接相连并交换分组,以便更加有效地利用网络资源。
3、网络核心
(1)网络核心中的数据交换
如果把每两个主机之间,两两链接就会出现N2链路问题,数量过多时技术上难以实现,因此引入了交换设备。
但是如果主机数量过多,就会是交换设备的端口过多,不好处理,为了保证连通性和适应网络规模因此用多台交换设备连接成一个交换网络,主机与交换网络中的某一个交换设备连接,让交换网络来帮助主机将信息进行转发、接续送至目的地。
(2)交换设备功能
交换设备具有动态转接、动态分配传输资源的功能。
(3)数据交换类型
电路交换、报文交换、分组交换。
(4)电路交换典型
电话网络
(5)电路交换的三个阶段
①建立连接(呼叫/电路建立);
②通信;③释放连接(拆除电路);
(6)电路交换最显著的特点
独占资源。
(7)多路复用
码分多路复用:
(8)报文交换
要将整个报文作为一个整体发送到下一个结点,每次都必须接收到完整的报文才能进行下一次转发。
(9)分组交换
将整个报文拆分出一系列相对较小的数据包,每个小的数据包都要加一个包头(头部信息)才能组成一个分组;
(10)分组交换的劣势
分组交换需要报文的拆分与重组,会产生额外的开销(加的头部信息)。
(11)分组交换的技术
分组交换主要使用了存储转发技术(报文交换也是如此,只不过报文交换是一次性转发整体,而分组交换是以较小的分组分别转发)。
跳步数就是链路数;