《计算机网络 1》 整体具览
计算机网络
*1 计算机网络的体系结构
1.1 计算机网络体系结构的形成
1.2 协议与划分层次
1.3 具有五层协议的体系结构
1.4 实体、协议、服务和服务访问点
1.5 TCP/IP 的体系结构
*2 计算机网络向用户提供的最重要的功能 {
(1), 连通性——计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。
(2), 共享——即资源共享。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。
}
*3 因特网概述 {
网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
}
*4 因特网的组成 {
(1) 边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信
（传送数据、音频或视频）和资源共享。
(2) 核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。
}
*5 网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
*6 网络与因特网 { 因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。
1, 网络把许多计算机连接在一起。
2, 因特网则把许多网络连接在一起。
}
*7 两种通信方式 {
(1), 客户服务器方式（C/S 方式）
即Client/Server方式 {
客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。
系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。
}
(2), 对等方式（P2P 方式）
即 Peer-to-Peer方式 {
对等连接(peer-to-peer，简写为 P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。
只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。
双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。
}
}
*8、网络核心部分是因特网中最复杂的部分。
网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向
其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心
部分最重要的功能。
*9, 分组交换的主要特点 {
在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。
报文 : 1101000110101010110101011100010011010010
假定这个报文较长不便于传输
*每一个数据段前面添加上首部构成分组。*
报文
数据 | 数据 | 数据
分组1 首部+数据1
分组2 首部+数据2
分组3 首部+数据3
分组交换的传输单元 {
分组交换网以“分组”作为数据传输单元。
依次把各分组发送到接收端
}
接收端收到分组后剥去首部还原成报文 - 在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。
(假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃)
}
*10 注意分组的存储转发过程
*11 路由器 {
在路由器中的输入和输出端口之间没有直接连线。
路由器处理分组的过程是 :
1, 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；
2, 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；
3, 把分组送到适当的端口转发出去。
}
*12 主机和路由器的作用不同 {
主机是为用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网络接收分组。
路由器对分组进行存储转发，最后把分组交付目的主机。
}
*13 分组交换带来的问题 { IP 数据报 就是 所说的分组
分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。
分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。
}
*14 计算机网络体系结构的形成 {
相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。
“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部
问题就比较易于研究和处理。
}
*15 五层协议的体系结构 {
(1), 应用层(application layer)
(2), 运输层(transport layer)
(3), 网络层(network layer)
(4), 数据链路层(data link layer)
(5), 物理层(physical layer)
}
*16 主机 1 向主机 2 发送数据 {
主机 1 {
AP1
5->4 应用进程数据先传送到应用层 加上应用层首部，成为应用层 PDU
应用层 PDU 再传送到运输层 加上运输层首部，成为运输层报文
4->3 运输层报文再传送到网络层
加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）
3->2 IP 数据报再传送到数据链路层
加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧
2->1 数据链路层帧再传送到物理层
最下面的物理层把比特流传送到物理媒体
}
物理传输媒体
电信号（或光信号）在物理媒体中传播
从发送端物理层传送到接收端物理层
主机2 {
1->2 物理层接收到比特流，上交给数据链路层
2->3 数据链路层剥去帧首部和帧尾部 取出数据部分，上交给网络层
3->4 网络层剥去首部，取出数据部分上交给运输层
4->5 运输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层
5->AP2 应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程
}
}
*17 协议很复杂 { 协议必须把所有不利的条件事先都估计到 }
*18 著名的协议举例 {
占据东、西两个山顶的蓝军1和蓝军2与驻扎在山谷的白军作战。其力量对比是：
单独的蓝军1或蓝军2打不过白军，但蓝军1和蓝军2协同作战则可战胜白军。现
蓝军1拟于次日正午向白军发起攻击。于是用计算机发送电文给蓝军2。但通信
线路很不好，电文出错或丢失的可能性较大（没有电话可使用）。因此要求收
到电文的友军必须送回一个确认电文。但此确认电文也可能出错或丢失。试问
能否设计出一种协议使得蓝军1和蓝军2能够实现协同作战因而一定（即100 %而
不是99.999…%）取得胜利？
结论 {
这样无限循环下去，两边的蓝军都始终无法确定自己最后发出的电文对方是否已经收到。
没有一种协议能够蓝军能 100% 获胜。
}
}
*19 TCP/IP的体系结构 {}
*20 {}
第 3 章 数据链路层
数据链路层的简单模型
主机 H1 向 H2 发送数据
主机H1 --电话网--> 路由器R1 --局域网-->路由器R2
--广域网--> 路由器R3 --局域网--> 主机H2
从层次上来看数据的流动
主机 H1 向 H2 发送数据
三个基本问题 {
(1) 封装成帧 {
封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了
一个帧。确定帧的界限。
}
(2) 透明传输 [用字节填充法解决透明传输的问题]
(3) 差错控制
}
*1 计算机网络的体系结构
1.1 计算机网络体系结构的形成
1.2 协议与划分层次
1.3 具有五层协议的体系结构
1.4 实体、协议、服务和服务访问点
1.5 TCP/IP 的体系结构
*2 计算机网络向用户提供的最重要的功能 {
(1), 连通性——计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。
(2), 共享——即资源共享。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。
}
*3 因特网概述 {
网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
}
*4 因特网的组成 {
(1) 边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信
（传送数据、音频或视频）和资源共享。
(2) 核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。
}
*5 网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
*6 网络与因特网 { 因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。
1, 网络把许多计算机连接在一起。
2, 因特网则把许多网络连接在一起。
}
*7 两种通信方式 {
(1), 客户服务器方式（C/S 方式）
即Client/Server方式 {
客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。
系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。
}
(2), 对等方式（P2P 方式）
即 Peer-to-Peer方式 {
对等连接(peer-to-peer，简写为 P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。
只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。
双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。
}
}
*8、网络核心部分是因特网中最复杂的部分。
网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向
其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心
部分最重要的功能。
*9, 分组交换的主要特点 {
在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。
报文 : 1101000110101010110101011100010011010010
假定这个报文较长不便于传输
*每一个数据段前面添加上首部构成分组。*
报文
数据 | 数据 | 数据
分组1 首部+数据1
分组2 首部+数据2
分组3 首部+数据3
分组交换的传输单元 {
分组交换网以“分组”作为数据传输单元。
依次把各分组发送到接收端
}
接收端收到分组后剥去首部还原成报文 - 在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。
(假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃)
}
*10 注意分组的存储转发过程
*11 路由器 {
在路由器中的输入和输出端口之间没有直接连线。
路由器处理分组的过程是 :
1, 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；
2, 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；
3, 把分组送到适当的端口转发出去。
}
*12 主机和路由器的作用不同 {
主机是为用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网络接收分组。
路由器对分组进行存储转发，最后把分组交付目的主机。
}
*13 分组交换带来的问题 { IP 数据报 就是 所说的分组
分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。
分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。
}
*14 计算机网络体系结构的形成 {
相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。
“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部
问题就比较易于研究和处理。
}
*15 五层协议的体系结构 {
(1), 应用层(application layer)
(2), 运输层(transport layer)
(3), 网络层(network layer)
(4), 数据链路层(data link layer)
(5), 物理层(physical layer)
}
*16 主机 1 向主机 2 发送数据 {
主机 1 {
AP1
5->4 应用进程数据先传送到应用层 加上应用层首部，成为应用层 PDU
应用层 PDU 再传送到运输层 加上运输层首部，成为运输层报文
4->3 运输层报文再传送到网络层
加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）
3->2 IP 数据报再传送到数据链路层
加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧
2->1 数据链路层帧再传送到物理层
最下面的物理层把比特流传送到物理媒体
}
物理传输媒体
电信号（或光信号）在物理媒体中传播
从发送端物理层传送到接收端物理层
主机2 {
1->2 物理层接收到比特流，上交给数据链路层
2->3 数据链路层剥去帧首部和帧尾部 取出数据部分，上交给网络层
3->4 网络层剥去首部，取出数据部分上交给运输层
4->5 运输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层
5->AP2 应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程
}
}
*17 协议很复杂 { 协议必须把所有不利的条件事先都估计到 }
*18 著名的协议举例 {
占据东、西两个山顶的蓝军1和蓝军2与驻扎在山谷的白军作战。其力量对比是：
单独的蓝军1或蓝军2打不过白军，但蓝军1和蓝军2协同作战则可战胜白军。现
蓝军1拟于次日正午向白军发起攻击。于是用计算机发送电文给蓝军2。但通信
线路很不好，电文出错或丢失的可能性较大（没有电话可使用）。因此要求收
到电文的友军必须送回一个确认电文。但此确认电文也可能出错或丢失。试问
能否设计出一种协议使得蓝军1和蓝军2能够实现协同作战因而一定（即100 %而
不是99.999…%）取得胜利？
结论 {
这样无限循环下去，两边的蓝军都始终无法确定自己最后发出的电文对方是否已经收到。
没有一种协议能够蓝军能 100% 获胜。
}
}
*19 TCP/IP的体系结构 {}
*20 {}
第 3 章 数据链路层
数据链路层的简单模型
主机 H1 向 H2 发送数据
主机H1 --电话网--> 路由器R1 --局域网-->路由器R2
--广域网--> 路由器R3 --局域网--> 主机H2
从层次上来看数据的流动
主机 H1 向 H2 发送数据
三个基本问题 {
(1) 封装成帧 {
封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了
一个帧。确定帧的界限。
}
(2) 透明传输 [用字节填充法解决透明传输的问题]
(3) 差错控制
}
