计算机网络简介

互联网简述

互联网到底什么样子？互联网的边缘是数亿个连接到互联网的各种设备（手机，电脑，智能设备），称之为终端或者host。

让网络真正做到”互联的网“的是大量的交换机（包括路由器和交换机），在设备直接转发数据包。

这些交换机和终端会由链路（link）相连接，形成大大小小很多网络，每个网络会由某个实体运营，这些小网络之间也是互的。

大致的流程：端系统通过链路和交换机连接到一起，发送端在发送数据时，会将数据分段，每段再加上首部字节，这些叫做分组（packet）。

交换机从它的一条链路接收到达的分组，并从另一条链路把分组再转发出去。

交换机有两种：路由器和链路层交换机。一个分组所经历的所有链路和交换机叫做一个路径。

网络中的信息传输和交换都是都是按照协议来进行的，网络中的一切都受协议的控制。

协议定义了网络中各个实体之间发送和接收信息的格式，顺序和在发送或接受时需要采取的操作。

其中TCP和IP是最重要的两个协议，IP定义了路由器和端系统之间发送和接收的分组格式。

端系统也称为主机，它们可运行各种应用程序，如web浏览器或web服务器，电子邮件阅读程序或电子邮件服务器程序。主机可分为两类，客户端（client）和服务器（server）。

如果把互联网看成是一个平台的话，互联网提供了接口，让各种应用程序之间可以相互发送和接收信息，服务本身其实就是把信息从一点传输到网络中的另外一点。

（主机——接入网——网络核心——接入网——主机）

企业接入网：大多使用以太网和Wi-Fi。企业通常是用局域网（LAN）将主机连接到边缘路由器，以太网是最为流行的接入技术，以太网交换机再与更大的网络相连接。除去以太网另一种接入方式是使用无线LAN接入，最流行的是Wi-Fi。

网络核心：由分组交换机和链路组成的网状网络。（分组交换）通过网络，主机之间交换报文（message），报文包含各种数据，为了能够传输，主机会将报文分成较小的分组（packet）。

发送的源和目的之间，每个分组都要通过链路和交换机来传送。

1.存储转发传输机制（交换机的链路输入端）指交换机在接收到整个分组之前不会开始向链路输出端进行输出。当交换机开始接收分组之后，先对接收到的比特进行缓存（即存储），当接收完所有比特之后，再向出链路传输（即转发）。

2.转发表和路由选择协议每个联网的主机都有一个IP地址，当源主机要向目的端主机发送一个分组时，源在分组的首部包含了目的地的IP地址，当一个分组到达网络中的一个路由器时，路由器检查该分组的目的地址的一部分并向一台相邻路由器转发该分组。

每台路由器都有一个转发表，用于将目的地址映射成为输出链路，当一个分组到达路由器时，路由器根据IP地址搜索其转发表以找到出链路。转发表的设置是通过路由选择协议来自动的设置转发表并且找到最短路径进行转发。

网络分层 网络是个极其复杂的系统，但可以通过分层来进行剖析。网络协议的主要有五个层次：物理层，链路层，网络层，运输层和应用层。

1）应用层应用层是网络应用程序及应用层协议存留的地方。 HTTP（web文档的请求和传送）；SMTP（电子邮件报文的传输）；FTP（提供两个主机之间的文件传送）。 DNS（应用层协议域名系统）应用层的信息分组称为报文（message）。

2）运输层在应用程序端点之间传送应用层报文。 TCP和UDP是运输层中的运输协议。 TCP向应用程序提供了面向连接的服务，包括报文向目的地传递和流浪控制。 UDP向应用程序提供无连接服务，没有可靠性和流量控制。运输层中的分组称为报文段（segment）。

3）网络层网络层负责把数据报（datagram）从一台主机移动到另一台主机。运输层的TCP和UDP会向网络层递交运输层报文段和目的地址。网络层有IP协议，定义了在数据报中的各个字段以及主机和路由器如何使用这些字段，所有具有网络层的因特网组件必须IP协议。网络层也有路由选择协议，使得数据报根据该路由从源传输到目的地。