一、計算機網絡按照其規(guī)模劃分
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計算機網絡基礎.png
上述網絡都是私有網絡揩悄，隨著這種私有網絡的逐漸增多卖哎，人們開始嘗試將多個私有網絡連接在一起，組成更大的私有網絡删性，這種網絡又逐漸發(fā)展演變成為互聯(lián)網為公眾所使用亏娜。
連接到互聯(lián)網后，計算機之間的通信已不再局限于公司或部門內部蹬挺，而是能夠與互聯(lián)網中的任何一臺計算機進行通信维贺。互聯(lián)網作為一門新興技術巴帮，極大地豐富了當時以電話溯泣、郵政以及傳真為主的通信手段，逐漸被人們所接受榕茧。
二垃沦、網絡發(fā)展的七個階段
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網絡發(fā)展的七個階段
三、協(xié)議
在計算機網絡與信息通信領域里用押，人們經常提及“協(xié)議”一詞肢簿。互聯(lián)網中常用的具有代表性的協(xié)議有IP只恨、TCP译仗、HTTP等。
協(xié)議就是計算機與計算機之間通過網絡實現(xiàn)通信時事先達成的一種“約定”官觅。這種“約定”使那些由不同廠商的設備纵菌、不同的CPU以及不同的操作系統(tǒng)組成的計算機之間，只要遵循相同的協(xié)議就能夠實現(xiàn)通信休涤。反之咱圆，如果所使用的協(xié)議不同，就無法實現(xiàn)通信功氨。
四序苏、分組交換協(xié)議
分組交換是指將大數(shù)據(jù)分割為一個個叫做包（Packet）的較小單位進行傳輸?shù)姆椒ā?/p>
計算機通信會在每一個分組中附加上源主機地址和目標主機地址送給通信線路。這些發(fā)送端地址捷凄、接收端地址以及分組序號寫入的部分稱為“報文首部”忱详。
一個較大的數(shù)據(jù)被分為多個分組時，為了標明是原始數(shù)據(jù)中的哪一部分跺涤，就有必要將分組的序號寫入包中匈睁。接收端會根據(jù)這個序號监透，再將每個分組按照序號重新裝配為原始數(shù)據(jù)。
通信協(xié)議中航唆，通常會規(guī)定報文首部應該寫入哪些信息胀蛮、應該如何處理這些信息。相互通信的每一臺計算機則根據(jù)協(xié)議構造報文首部糯钙、讀取首部內容等粪狼。為了雙方能正確通信，分組的發(fā)送方和接收方有必要對報文首部和內容保持一致的定義和解釋任岸。
五再榄、OSI參考模型
為了解決上述問題，ISO（International Organization forStandards演闭，國際標準化組織不跟。） 制定了一個國際標準OSI（Open Systems Interconnection，開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型米碰。） 窝革，對通信系統(tǒng)進行了標準化。現(xiàn)在吕座，OSI所定義的協(xié)議雖然并沒有得到普及虐译，但是在OSI協(xié)議設計之初作為其指導方針的OSI參考模型卻常被用于網絡協(xié)議的制定當中。
在7層OSI模型中吴趴，如何模塊化通信傳輸漆诽？
發(fā)送方從第7層、第6層到第1層由上至下按照順序傳輸數(shù)據(jù)锣枝，而接收端則從第1層厢拭、第2層到第7層由下至上向每個上一級分層傳輸數(shù)據(jù)。每個分層上撇叁，在處理由上一層傳過來的數(shù)據(jù)時可以附上當前分層的協(xié)議所必須的“首部”信息供鸠。然后接收端對收到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)“首部”與“內容”的分離，再轉發(fā)給上一分層陨闹，并最終將發(fā)送端的數(shù)據(jù)恢復為原狀楞捂。
六、地址
通信傳輸中趋厉，發(fā)送端和接收端可以被視為通信主體寨闹。它們都能由一個所謂“地址”的信息加以標識出來。
以TCP/IP為例君账，在通信中使用MAC地址繁堡、IP地址、端口號等信息作為地址標識。甚至在應用層中帖蔓，可以將電子郵件地址作為網絡通信的地址矮瘟。
地址的兩個特性：唯一性和層次性瞳脓。
1）唯一性：
一個地址必須明確地表示一個主體對象塑娇。在同一個通信網絡中不允許有兩個相同地址的通信主體存在。
2）層次性：
當?shù)刂返目倲?shù)越來越多時劫侧，如何高效地從中找出通信的目標地址將成為一個重要的問題埋酬。為此人們發(fā)現(xiàn)地址除了具有唯一性還需要具有層次性。
IP地址由網絡號和主機號兩部分組成烧栋。即使通信主體的IP地址不同写妥，若主機號不同，網絡號
相同审姓，說明它們處于同一個網段珍特。
IP地址：4段十進制，共32位二進制魔吐，如：192.168.1.1 二進制就是：11000000｜10101000｜00000001｜00000001
子網掩碼可以看出有多少位是網絡號扎筒，有多少位是主機號： 255.255.255.0 二進制是：11111111 11111111 11111111 00000000
網絡號24位，即全是1 主機號8位酬姆，即全是0
129.168.1.1 /24 這個嗜桌、24就是告訴我們網絡號是24位，也就相當于告訴我們了子網掩碼是：11111111 11111111 11111111 00000000即：255.255.255.0
172.16.10.33/27 中的/27也就是說子網掩碼是255.255.255.224 即27個全1 辞色，11111111 11111111 11111111 11100000
七骨宠、網絡構成（計算機連接網絡）
1）網卡
任何一臺計算機連接網絡時，必須要使用網卡相满，全稱為網絡接口卡（NIC）层亿。
網絡接口卡：集成了連接局域網功能的設備。有時會被集成到計算機的主板中立美，有時也可以單獨插入擴展槽使用匿又，有時也被叫做網絡適配器、網卡悯辙、LAN卡琳省。
2）中繼器
中繼器（Repeater）是在OSI模型的第1層——物理層面上延長網絡的設備。由電纜傳過來的電信號或光信號經由中繼器的波形調整和放大再傳給另一個電纜躲撰。
3）網橋/2層交換機
網橋是在OSI模型的第2層——數(shù)據(jù)鏈路層面上連接兩個網絡的設備针贬。
它能夠識別數(shù)據(jù)鏈路層中的數(shù)據(jù)幀（與分組數(shù)據(jù)意思大致相同，但是在數(shù)據(jù)鏈路層中通常習慣稱為幀拢蛋。）桦他，并將這些數(shù)據(jù)幀臨時存儲于內存，再重新生成信號作為一個全新的幀轉發(fā)給相連的另一個網段，由于能夠存儲這些數(shù)據(jù)幀快压，網橋能夠連接傳輸速率完全不同的數(shù)據(jù)鏈路圆仔，并且不限制連接網段的個數(shù)。
數(shù)據(jù)鏈路的數(shù)據(jù)幀中有一個數(shù)據(jù)位叫做FCS（用CRC（CyclicRedundancy Check蔫劣，循環(huán)冗余校驗碼）方式校驗數(shù)據(jù)幀中的位坪郭。有時由于噪音導致通信傳輸當中數(shù)據(jù)信號越來越弱，而這種CRC正是用來檢查數(shù)據(jù)幀是否因此而受到破壞的脉幢。） 歪沃，用以校驗數(shù)據(jù)是否正確送達目的地。網橋通過檢查這個域中的值嫌松，將那些損壞的數(shù)據(jù)丟棄沪曙，從而避免發(fā)送給其他的網段。此外萎羔，網橋還能通過地址自學機制和過濾功能控制網絡流量（網絡上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報文的數(shù)量液走。） 。
地址自學機制：這里所說的地址是指MAC地址贾陷、硬件地址缘眶、物理地址以及適配器地址，也就是網絡上針對NIC分配的具體地址昵宇。網橋會根據(jù)地址自學機制來判斷是否需要轉發(fā)數(shù)據(jù)幀磅崭。
這類功能是OSI參考模型的第2層（數(shù)據(jù)鏈路層）所具有的功能。為此瓦哎，有時也把網橋稱作2層交換機（L2交換機）砸喻。
有些網橋能夠判斷是否將數(shù)據(jù)報文轉發(fā)給相鄰的網段，這種網橋被稱作自學式網橋蒋譬。這類網橋會記住曾經通過自己轉發(fā)的所有數(shù)據(jù)幀的MAC地址割岛，并保存到自己里的內存表中。由此犯助，可以判斷哪個網段中包含持有哪類MAC地址的設備癣漆。
4）路由器/3層交換機
路由器是在OSI模型的第3層——網絡層面上連接兩個網絡、并對分組報文進行轉發(fā)的設備剂买。網橋是根據(jù)物理地址（MAC地址）進行處理惠爽，而路由器/3層交換機則是根據(jù)IP地址進行處理的。由此瞬哼，TCP/IP中網絡層的地址就成為了IP地址婚肆。
5）4~7層交換機
4～7層交換機負責處理OSI模型中從傳輸層至應用層的數(shù)據(jù)。如果用TCP/IP分層模型來表述 坐慰，4～7層交換機就是以TCP等協(xié)議的傳輸層及其上面的應用層為基礎较性，分析收發(fā)數(shù)據(jù)，并對其進行特定的處理。
可以作為負載均衡器赞咙、帶寬控制责循、廣域網加速器、特殊應用訪問加速以及防火墻（控制非法訪問）攀操。
6）網關
網關是OSI參考模型中負責將從傳輸層到應用層的數(shù)據(jù)進行轉換和轉發(fā)的設備院仿。它與4～7層交換機一樣都是處理傳輸層及以上的數(shù)據(jù)，但是網關不僅轉發(fā)數(shù)據(jù)還負責對數(shù)據(jù)進行轉換崔赌，它通常會使用一個表示層或應用層網關意蛀，在兩個不能進行直接通信的協(xié)議之間進行翻譯，最終實現(xiàn)兩者之間的通信。
典型的例子就是互聯(lián)網郵件與手機郵件之間的轉換服務耘斩『┙担互聯(lián)網與手機之間設置了一道網關。網關負責讀取完各種不同的協(xié)議后驱负，對它們逐一進行合理的轉換，再將相應的數(shù)據(jù)轉發(fā)出去。
此外痒留，在使用WWW（World Wide Web，萬維網）時蠢沿，為了控制網絡流量以及出于安全的考慮伸头，有時會使用代理服務器（ProxyServer）。這種代理服務器也是網關的一種舷蟀，稱為應用網關恤磷。有了代理服務器，客戶端與服務器之間無需在網絡層上直接通信野宜，而是從傳輸層到應用層對數(shù)據(jù)和訪問進行各種控制和處理扫步。防火墻就是一款通過網關通信，針對不同應用提高安全性的產品匈子。
八河胎、現(xiàn)代網絡組成
在計算機網絡中，有著類似高速公路的部分虎敦，他們被稱為骨干或核心網絡游岳。通常會使用高速路由器進行數(shù)據(jù)的快速傳輸。
網絡中相似于高速公路出入口的部分被稱為邊緣網絡
連接邊緣網絡的部分被稱為接入層或匯聚層其徙。骨干網專注于業(yè)務快速傳輸和穩(wěn)定性胚迫。
邊緣網絡的常用設備多為2層交換機或3層交換機。
文章內容摘自：圖解TCP/IP（第五版）擂橘。
