【筆記】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的概念

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)傳輸介質(zhì)、通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議次乓,把分散在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備互聯(lián)起來(lái)疆液,實(shí)現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)傳輸功能。

1.2什么是因特網(wǎng)

1.2.1具體構(gòu)成描述

因特網(wǎng)是一個(gè)世界范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)表窘,即它是一個(gè)互聯(lián)了遍及全世界的數(shù)以億計(jì)的計(jì)算設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)〉溆瑁現(xiàn)在,還包括安全系統(tǒng)和非傳統(tǒng)因特網(wǎng)端系統(tǒng)乐严,如手機(jī)瘤袖、iPad、電視等昂验,所有這些設(shè)備稱為主機(jī)或端捂敌。

  • 端系統(tǒng)通過(guò)通信鏈路分組交換機(jī)連接到一起。
  • 當(dāng)一臺(tái)端系統(tǒng)要向另一臺(tái)端系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)既琴,發(fā)送端系統(tǒng)將數(shù)據(jù)分段占婉,并為每段加上首部字母。由此形成的信息包稱為分組甫恩。
  • 分組交換機(jī)從它的一條入通信鏈路接收到達(dá)的分組逆济,并從它的一條出通信鏈路轉(zhuǎn)發(fā)該分組。目前最著名的類型是路由器鏈路層交換機(jī)
  • 端系統(tǒng)通過(guò)ISP(因特網(wǎng)服務(wù)提供商)接入因特網(wǎng)奖慌。
  • 因特網(wǎng)的主要協(xié)議統(tǒng)稱為TCP/IP協(xié)議抛虫。

1.2.2服務(wù)描述

從應(yīng)用程序提供服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施的角度來(lái)描述因特網(wǎng)。

  • 涉及多臺(tái)相互交換數(shù)據(jù)的端系統(tǒng)的應(yīng)用程序稱為分布式應(yīng)用程序简僧。
  • 與因特網(wǎng)相連的端系統(tǒng)提供了一個(gè)API建椰,規(guī)定了運(yùn)行在一個(gè)端系統(tǒng)上的軟件請(qǐng)求因特網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施向運(yùn)行在另一個(gè)端系統(tǒng)上的特定目的的軟件交付數(shù)據(jù)的方式。

1.3 網(wǎng)絡(luò)核心

網(wǎng)絡(luò)邊緣包括應(yīng)用程序和端系統(tǒng)涎劈,網(wǎng)絡(luò)核心則表示由互聯(lián)因特網(wǎng)端系統(tǒng)的分組交換機(jī)和鏈路構(gòu)成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)广凸。

1.3.1分組交換

在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,端系統(tǒng)彼此交換報(bào)文蛛枚。報(bào)文可以執(zhí)行一種控制功能谅海,也可以包含數(shù)據(jù)。

  • 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)傳輸
    在交換機(jī)能夠開始向輸出鏈路傳輸該分組的第一個(gè)比特之前蹦浦,必須接受到整個(gè)分組扭吁。
  • 排隊(duì)延時(shí)和分組丟失
    對(duì)于每條相連的鏈路,分組交換機(jī)具有一個(gè)輸出緩存盲镶,也稱輸出隊(duì)列侥袜。

1.3.2電路交換

在端系統(tǒng)通信期間,預(yù)留了端系統(tǒng)間通信沿路徑所需要的資源(緩存溉贿、鏈路傳輸速率)枫吧。

1.電路交換網(wǎng)絡(luò)中的復(fù)用

頻分復(fù)用:按頻率劃分的不同信道,用戶分到一定的頻帶后宇色,在通信過(guò)程中自始至終都占用這個(gè)頻帶九杂,可見頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源(帶寬指頻率帶)。
時(shí)分復(fù)用:按時(shí)間劃分成不同的信道宣蠕,每一個(gè)時(shí)分復(fù)用的用戶在每一個(gè)TDM幀中占用固定序列號(hào)的間隙例隆,可見時(shí)分復(fù)用的所有用戶是在不同時(shí)間占用同樣的頻帶寬度。

2.分組交換與電路交換的對(duì)比
  • 分組交換不適合實(shí)時(shí)服務(wù)抢蚀。
  • 分組交換提供了更好的帶寬共享镀层。
  • 它比電路交換更簡(jiǎn)單、更有效皿曲,實(shí)現(xiàn)成本更低唱逢。

1.4分層體系結(jié)構(gòu)

  1. 應(yīng)用層
    網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序及它們的應(yīng)用層協(xié)議存留的地方。
    相關(guān)協(xié)議:HTTP屋休、SMTP坞古、FTP
    位于應(yīng)用層的信息分組稱為報(bào)文
  2. 運(yùn)輸層
    在運(yùn)用程序端點(diǎn)之間傳輸應(yīng)用層報(bào)文博投。
    相關(guān)協(xié)議:TCPUDP
    運(yùn)輸層分組稱為報(bào)文段盯蝴。
  3. 網(wǎng)絡(luò)層
    負(fù)責(zé)將稱為數(shù)據(jù)報(bào)的網(wǎng)絡(luò)層分組從一臺(tái)主機(jī)轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)主機(jī)毅哗。
    IP協(xié)議:定義了在數(shù)據(jù)報(bào)中的各個(gè)字段以及端系統(tǒng)和路由器如何作用于這些字段听怕。
    網(wǎng)絡(luò)層也決定了路由的路由選擇協(xié)議。
  4. 鏈路層
    在每一個(gè)結(jié)點(diǎn)(主機(jī)或路由器)虑绵,網(wǎng)絡(luò)層將數(shù)據(jù)報(bào)下傳給鏈路層尿瞭,鏈路層沿著路徑將數(shù)據(jù)報(bào)傳遞給下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。在下一個(gè)結(jié)點(diǎn)翅睛,鏈路層將數(shù)據(jù)報(bào)上傳給網(wǎng)絡(luò)層声搁。
    鏈路層分組稱為
  5. 物理層
    將幀的一個(gè)一個(gè)比特從一個(gè)結(jié)點(diǎn)移動(dòng)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)捕发。

將這些綜合起來(lái)疏旨,各層的所有協(xié)議成為協(xié)議棧。以上分層是按因特網(wǎng)的協(xié)議棧劃分的扎酷。另外國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組織應(yīng)大約分成7層檐涝,稱為開放系統(tǒng)互連(OSI)模型。OSI在應(yīng)用層下附加了表示層會(huì)話層法挨。表示層的作用是使通信的應(yīng)用程序能夠解釋交換數(shù)據(jù)的含義谁榜,這些服務(wù)包括數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)加密,以及數(shù)據(jù)描述凡纳。會(huì)話層提供了數(shù)據(jù)交換定界和同步功能窃植,包括了建立檢查點(diǎn)和恢復(fù)方案的方法。

名詞縮寫:

  1. ISP:Internet Service Provider(因特網(wǎng)服務(wù)提供商)
  1. TCP:Transmission Control Protocol(傳輸控制協(xié)議)
  2. IP:Internet Protocol(網(wǎng)際協(xié)議)
  3. API:Application Programming Interface(應(yīng)用程序編程接口)
  4. FDM:Frequency-Division Multiplexing(頻分復(fù)用)
  5. TDM:Time-Division Multiplexing(時(shí)分復(fù)用)
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