网络技术基础
计算机网络发展阶段
ARPANET（阿帕网络）
美国国防部为了防止前苏联对自己的资源打击之后，军事系统仍正常工作、广域网、INTERNET前身
思想：分组交换
两个部分：通信子网（路由器）、资源子网（主机、终端、服务器、外设：打印机、扫描仪）
贡献：计算机网络与分类方式进行研究、提出二级结构概念、研究分组交换以及实现技术、开展TCP/IP协议与网络互联的研究
宽带城域网与三网融合技术
宽带城域网结构：核心交换、汇聚、接入
宽带城域网的出现导致了“三网融合”：计算机网络、电信网（手机通话）、电视网
物联网技术
在Internet的技术基础上，利用光学传感等感知技术，自动获取物理世界信息，通过三网融合形成的下一代网络系统、构建一个覆盖世界上人与人、人与物、物与物的智能信息系统
网络操作系统
Windows操作系统
微软公司推出、典型带有网络功能的操作系统（是一个不开源的操作系统）
Windows workgroup （区别于windows）是一个对等结构的操作系统
Unix操作系统（区别于Linux）
不同研究机构推出不同版本（开源）
第一个Unix操作系统是由汇编语言编写的（不是c++），目的是为程序员提供一个工具
Unix操作系统只要包括：AIX（IBM公司）、So-laris系统（Sun公司）、HP-UX（HP公司）
Linux操作系统
不同研究机构推出不同版本（开源）
主要发行版本：RedHat、Ubantu、蓝点、红旗Linux
价格低、源代码开放、操作简单
计算机网络的基本概念
是以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合
- 特征1：实现计算机资源共享
- 特征2：计算机均相互独立，每台都可以连络、脱网
- 遵循共同网络协议
计算机网络的分类
广域网技术
缩写：WAN，覆盖地理范围：几十千米~几千千米
覆盖一个国家、横跨几个州，实现国际性远程计算机网络
将分布不同地区的计算机系统、局域网、城域网互连起来，达到资源共享
宽带核心网络交换技术、采用光纤作为传输介质
城域网技术
缩写：MAN
传输介质：光纤
传输速率：45~150Mbps
支持数据、语音、视频综合业务传输
覆盖范围：50~100km
城域网架构
管理平台：用户认证与接入管理、业务管理
业务平台：语音业务、数据业务、多媒体业务
宽带城域网的网络平台结构：核心交换层、边缘汇聚层、用户接入层
局域网技术
覆盖范围有限
提供高传输速率、一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展
决定性能因素：拓扑、传输介质与介质访问控制方法
个人区域网技术
缩写：WPAN
通过无线通信技术实现互联通信、覆盖范围10m
网络拓扑结构
星形、环形、总线形、树形与网状形
星形
容易出现单点故障
点点通信与中心节点相连，任何两点通信，必须通过中心节点
弊端：中心节点为瓶颈、故障也可能造成网络故障
环形
点点连接成闭合环路、沿一个方向逐站传送
弊端：每个节点为瓶颈（水桶短板效应）
优势：可以顺逆转，保证不断网情况
总线形
所有节点连接在一条总线上，以广播方式发送或接收数据
一个节点发送数据时，其他节点只能接收数据
缺点：必须解决多点发送数据的问题，否则会发送失败
如何检测总线数据是空闲的？
答：带载波侦听的多路访问
树形
节点按照层次连接，主要在上下节点进行通信，相邻、同层节点不进行通信，或数据交换量比较小
网状形（主流）
任意的，没有规律的，无规则型网络
必须采用路由选择算法，流量控制和拥塞控制算法
计算机网络传输特性的参数
数据传输速率定义
单位：bps（比特秒）：单位时间当中传输的比特数
误码率
二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，
是衡量数据传输可靠性的参数，在传输速率确定后，误码率越低，传输系统越复杂，造价越高
数据报交换与虚电路交换
数据报方式
- 数据报是分组存储转发的一种形式，源主机不需要与目标主机建立预先的“线路连接”
- 源主机发送的每个分组都可以选择独立得一条路径（这就意味着：报文必须携带源主机地址与目标主机地址，并且到达目标主机先后顺序不同）
特征：
- 同一报文、不同分组：可以以不同路径通过通信子网
- 同一报文、不同分组到达目的主机可能出现乱序
- 每个分组在传输时，必须携带源地址与目的地址
- 传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用长报文（要进行切片、重整）和会话式通信
优势：带宽利用率比较大
虚电路交换方式
特征：
- 先建立隧道（虚电路），再传数据
- 所有数据顺序切片后数据传输，无丢失、重复、乱序现象
- 无需进行路由寻址选择
- 路由器可以与多个主机建立多个虚电路（这也是衡量路由器性能得参数）
网络体系结构与网络协议
网络体系结构的概念
网络协议三要素：
- 语法：用户数据与控制信息的结构和格式
- 语义：解释控制信息每个部分的意义
- 时序：对事件发生顺序得详细说明
网络体系结构的概念：
包含网络层次结构与各层协议
精确定义计算机网络应该实现的功能
是抽象的，实现是具体的
层次结构的优点：
灵活性好
各层之间独立
易于实现标准化
ISO/OSI参考模型
开放式系统互联参考模型定义了互联的七层架构
各层功能：
- 物理层：利用传输介质，实现比特流透明传输
- 数据链路层：再物理层基础之上，通过建立数据链路连接，采用差错控制与流量控制方法，将有差错的物理链路，变成无差错的数据链路，传输单位为帧
- 网络层：通过路由选择算法，实现流量控制，拥塞控制与网络互联的功能，传输单元是数据包(Packet)
- 传输层：为不同位置的计算机提供端——端的连接与可靠的数据传输，传输单元是报文（Message）
- 会话层：负责维护两个会话主机之间的连接
- 表示层：负责通信系统之间的数据格式转换
- 应用层：实现通信过程控制
TCP/IP参考模型与协议
略
