计算机网络和因特网-读书笔记01

1|01.1、 因特网

​ 因特网可以从两个方面来描述：

• 构成因特网的基本硬件和软件组件来描述因特网，即具体构成
• 根据为分布式应用提供服务的联网基础设施来描述因特网，即服务

1|1从硬件和软件组件来描述因特网

​ 因特网中有很多计算设备、非传统因特网端系统和安全系统，它们与因特网相连。

计算设备：传统的桌面PC、Linux工作站、服务器等。

服务器：用于存储和传输Web页面和电子邮件报文等信息。

非传统因特网端系统：便携机、智能手机、平板电脑、电视、游戏机、Web相机、汽车、环境传感设备、家用电器等。

​ 以上所有这些设备统称为 主机(host)或端系统(end system)。

​ 在因特网中，端系统通过通信链路(communication link)和分组交换机(packet switch)连接到一起。

通信链路：由不同类型的物理媒体组成。比如：同轴电缆、铜线、光纤、无线点频谱。

​ 不同的链路能够以不同的速率传输数据，传输速率的单位是 比特/秒 (bit/s，或bps)。

分组交换机：从它的一条入通信链路接受到达的分组，再从它的一条出通信链路转发该分组。

​ 分组交换机最主要的两种类型是：路由器(router)和链路层交换机(link-layer switch)，这两种交换机朝着最终目的地转发分组(packet)。

分组：端系统之间发送数据时，发送端将数据分段，并为每段加上首部字节，由此形成的信息包。

​ 一个分组所经历的一系列通信链路和分组交换机称为通过该网络的路径(path或route)。

​ 分组会选取计算机网络的一条路径前行从而到达目的地。

​ 端系统通过因特网服务提供商(Internet Service Provider, ISP)接入因特网

ISP：每个 ISP 是一个由多个分组交换机和多端通信链路组成的网络

​ 因为因特网中的端系统是互联的，因此为端系统提供接入因特网的 ISP 也必须互联。

​ 底层的 ISP 通过国家的、国际的高层 ISP 互联起来，高层 ISP 由通过高速光纤链路互联的高速路由器组成的。

​ 端系统、分组交换机和其他因特网部件都运行一系列的协议(protocol)，这些协议控制因特网中信息的接收和发送。

协议：定义了两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序，以及报文发送和/或接收一条报文或其他事件所采取的动作

​ 因特网主要协议统称为 TCP/IP

TCP：传输控制协议，Transmission Control Protocol

IP：网际协议，Internet Protocol

​ 类似于运输车辆的运输网络，其网络包括高速公路、公路和立交桥。一个工厂要将一堆货物送往目的地，先要把货物分开并装上货车车队，每辆货车独立地通过高速公路、公路和立交桥组成的网络向目的地送货物，到底目的地后，每辆车卸下货物，并且将货物堆放在一起。

​ 分组类似于卡车，通信链路类似于高速公路和公路，分组交换机类似于立交桥，端系统类似于建筑物。

1|2因特网是分布式应用程序的平台

​ 涉及多台相互交换数据的端系统的应用程序称为 分布式应用程序(distributed application)

分布式应用程序：电子邮件、Web冲浪、即时讯息、社交网络、IP语音、流式视频、分布式游戏、对等文件共享P2P、因特网电视、远程注册等

​ 分组交换机促进了端系统之间的数据交换，但不会关心作为数据源的应用程序。

​ 应用程序指令因特网向运行在另一个端系统上的软件发送数据。

​ 与因特网相连的端系统提供了应用程序编程接口(Application Programming Interface)

API：规定了运行在一个端系统上的软件请求因特网基础设施向运行在另一个端系统上的特定目的地软件交付数据的方式。

​ 因特网API是一套发送软件必须遵循的规则集合，因此因特网能将数据交付给目的地。

​ 类似于A要寄一封邮件给B，根据邮政服务API或其规则，A需要写B的全名、地址和邮政编码，贴上邮票，放入邮箱，因特网也是如此，也有一个发送数据的程序必须遵循的API，使因特网向接收数据的程序交付数据。

1|3协议

​ 在因特网中，凡是涉及两个或多个远程通信实体的所有活动都受协议的制约。

​ 为了完成一项工作，两个通信实体必须运行相同的协议。

​ 报文的交换以及发送和接收这些报文时所采取的动作是定义一个协议的关键元素。

​ 因特网广泛地使用了协议，不同的协议用于完成不同的通信任务。

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本文作者：在青青草原上抓羊
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