1.互联网概述
计算机网络(网络): 由若干结点和链接结点的链路组成
互联网(网络的网络): 由网络通过路由器互联
前提知要
ISP(互联网访问提供商)
1.ISP可以向互联网管理机构申请IP地址
2.ISP提供收费提供IP上网服务
3.ISP分层
①主干ISP: 由专门的公司创建和维持,其服务面积大,拥有高速主干网
②地区ISP: 规模较小的IPS,通过一个或多个主干IPS连接起来
③本地ISP: 直接给用户提供服务,可以连接地区IPS或主干IPS
一.互联网基础结构的发展阶段
1.单个网络ARPANET向互联网发展
1969 美国国防部,单个分组交换网ARPANET
1983 互联网诞生,TCP/IP协议成为ARPANET标准协议
2.构建3级结构的互联网
1985 美国NSF(美国国家科学基金会)建设NSFNET(国家科学基金网),其分为,主干网,地区网,校园网(企业网)
1991美国将主干网交给私企运营
3.多层次ISP结构互联网的形成
1993 商用互联网主干网取代了ARPANET,ISP诞生。
二.互联网标准化
#1992 ISOC(互联网协会)成立,旗下IAB(互联网体系结构委员会)负责协议
#所有的互联网标准都是以RFC的形式在互联网上发表
IAB部门
1.IETE(互联网工程部): 主要针对协议的开发与标准化
2.IRTF(互联网研究部): 负责研究需要长期考虑的问题,如协议,应用,体系结构等
互联网标准的三个步骤
1.互联网草案: 其有效期6个月,该阶段非RFC文档
2.建议标准: 开始形成RFC文档
3.互联网标准: 成为标准后会分配编号(STD **)
三.互联网的组成
以工作结构划分的拓扑结构
1.边缘部分: 由所有链接互联网上的主机组成
2.核心部分: 由大量的网络和连接网络的路由器组成
互联网的边缘部分
端系统:连接互联网上的主机
计算机间的通信:A主机上某个进程和B主机上某个进程进行通信
1.客户—服务器
客户与服务器之间采用网络协议(如TCP/IP、IPX/SPX)进行连接和通讯,由客户端向服务器发出请求,服务器端响应请求,并进行相应服务。
2.客户程序
①用户端调用运行,客户端知道服务器的地处
②无需特殊的硬件和复杂的操作系统
3.服务器程序
①可同时处理多个客户请求的专门服务程序
②启动后一直运行,被动接受信息并提供服务
③需要强大的硬件和操作系统
4.对等连接方式
#对等连接(P2P):无视身份,只要运行了对等连接软件(P2P软件)就可以进行平等,对等的通信
互联网的核心部分
#路由器:专用计算机,实现分组交换的关键结构
1.电路交换:建立连接→通话→释放连接
2.报文交换:直接传输内容,采用存储转发的技术
3.分组交换:先传输组,后传输内容,采用存储转发的技术
分组交换
#分组交换采用存储转发的技术
1.分组交换的优点
优点 | 采用手段 |
---|---|
高效 | 在分组传输过程中动态分配传输宽度 |
灵活 | 为每一个分组独立选择合适的转发路由器 |
迅捷 | 以分组作为传输单位,可以不建立连接向方式分组 |
可靠 | 保证可靠性的网络协议:分布式路由器的分组交换网 |
**2.分组交换的问题
①时延: 分组在路由器存储转发时的排队
②开销: 分组交换网需要专门的管理和控制机制
3.交换方式
①电路交换: 电路交换是以电路连接为目的的交换
②报文交换: 报文整个地发送,一次一跳。
③分组交换: 以分组为单位进行传输和交换
四.计算机网络类别
按作用范围分
1.广域网: 范围超过几十公里,负责跨国家的发送数据
2.城域网: 范围在一个城市,用于城市公共服务等
3.局域网: 范围局限在一千米作用,用于企业或学校
4.个人局域网: 范围在十米作用,用于个人使用
按使用者分
1.公共网: 由于企业建立的大型网络,所有人都可缴费使用
2.专用网: 只提供单位内部人员使用的网络
计算机网络性能
1.速率: 网络中,数据的传输速率
2.带宽: 某个信号具有的频率宽度。某一点到另一点所能通过的"最高数据率"。
3.吞吐量: 在单位时间内通过某个网络的实际数据量
4.时延:** 数据从网络的一端传输到另一端所需时间
①发送时延: 主机或路由器发送数据的时间
②传播时延: 电磁波在信道一定距离传输的时间
③处理时延: 主机或路由器在处理分组时间
④排队时延: 分组加进入路由器时在输入队列中排队等待时间、
⑤时延带宽积
⑥往返时间
5.利用率
利用率并非越高越好,可类比高速公路越高越容易堵
①信道利用率: 某信道有百分之几的时间是被利用的
②网络利用率: 全网络的信道利用率的加权平均值
五.计算机非性征特性
1.费用: 网络的结构(设计和实现的费用)
2.质量: 网络中所有构建的质量
3.标准化: 网络的硬件和软件是否采用国际标准
4.可靠性: 与网络的质量和性能相关
5.可扩展性: 构建网络时考虑的扩展(规模扩大)和升级(性能和版本提高)
6.易于管理和维护: 网络的管理和维护
六.计算机网络体系了解
1977 ISO提出OSI/RM模型
协议与层次的划分
在计算机网络进行数据交换的重点,要遵守约定好的规则(明确了交换数据的格式及同步问题)
在ARPANET研究表明,对于复杂的计算机网络协议,其结构应该是层次式的
1网络协议的组成
①语法: 数据与控制信息的结构或格式
②语义: 确定控制信息的种类,动作,响应。
③同步: 事件实现顺序的详细说明
2.分层的优势
①各层次是独立的,可以将复杂的问题分解处理
②灵活性好:便于某一个层次的更改和操作
③结构上可分隔开,各层都可采用最合适的技术来实现
④易于实现和维护
⑤能促进标准化的工作
3.分层的功能
①差错控制: 使响应层对等的通信更可靠
②流量控制: 发送端发送速率必须使接收端来得急接收
③分段和重装: 发送端将发送的数据块划分为更小的单位,在接受端还原
④复用和分用: 发送端的高层会话复用一条底层的连接,在接受端分用
⑤连接建立和释放: 交换数据前建立逻辑连接,数据传输结束后释放连接
七.计算机网络体系结构
OSI规定有七层协议
TCP/IP规定有四层协议
由于两种协议的优缺点,作为折中选择,在学习中一般学习五层协议体系机构