计算机网络之计算机网络概述

短命女 2023-10-09 12:18 21阅读 0赞

## 计算机网络概述 ##

计算机网路（简称网络）由若干结点和连接这些结点的链路组成。  
网络中的结点可以是计算机、集线器、交换机或者路由器等。  
通过路由器，网络之间也能相互连接，形成更大的网络。

**多层次ISP结构的互联网**  
ISP互联网服务提供者：ISP可以从互联网管理机构申请IP地址，该IP地址可以通过ISP连接上互联网。（如中国移动）  
IXP互联网交换点：允许两个网络直接相连并交换分组（交换数据包、IP数据报），而不需要再通过第三个网络来转发分组。（即实现中国移动、中国联通的网络可以直接连接，不需要通过更高层次的ISP进行转发）

计算机之间的通信指的是，主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信。  
通信通常可划分成两大类：客户-服务器方式（C/S方式）、对等方式（P2P方式）

*  C/S：客户是服务请求方，服务器是服务提供者。 （如QQ）
 *  P2P：节点之间平等的、对等连接通讯。（如zookeeper集群）

**路由器**是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组。  
路由的发展  
第一步：  
电路交换：必须经过“建立连接（占用通信资源） ——通话（一直占用通信资源）——释放连接（归还通信资源）”的交换方式  
电路交换的特点：在通信的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。（这种方式传输效率比较低）

第三步：  
报文交换：采用存储转发技术，先把报文存储下来，再进行报文传送。（报文相对比较大，延迟比较高）

第三步  
分组交换：采用存储转发技术，把一个报文划分成几个分组（分组，又称为包、数据报）后再进行传送。  
路由器收到一个分组，先暂时存储一下，检查其首部，查找转发表，按照首部中的目的地址，找到合适的接口转发出去，把分组交给下一个路由器。  
假定在某一个分组的传送过程中，A-C的通信量太大，那么路由器A可以吧分组沿另一个路由传送。（网状拓扑结构，实现路径最优化）

## 计算机网络体系结构 ##

网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。  
网络协议主要由以下三个要素组成：

*  语法：即数据与控制信息的结构或者格式。
 *  语义 : 即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
 *  同步：即事件实现顺序的详细说明。

主要的计算机网络体系结构：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

**OSI的七层协议：既复杂，又不适用**  
第一层: 物理层(通过媒介传输比特，确定机械和电气规范，即比特) 网线,集线器 RJ45、CLOCK、IEEE802.3  
第二层:数据链路层（将比特组装成帧和点对点的传递） 网卡,交换机 PPP、FR、HDLC、VALM、MAC  
第三层:网络层（负责数据包传递和网际连接） 路由器 (三层交换机) IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP  
第四层:传输层 （提供端到端的可靠报文传递和错误恢复）TCP、UDP、SPX  
第五层:会话层 （建立、管理和终止会话）NFS、SQL、NETBIOS、RPC  
第六层:表示层 （对数据进行翻译、加密和压缩）JPEG、MPEG、ASII  
第七层:应用层 （允许访问OSI环境）FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

**TCP/IP的四层协议：网络接口层定义含糊**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**五层协议：既简洁又能将概念阐述清楚**  
应用层：通过应用进程间的交互来完成特定网络应用，如DNS协议、Http协议、FTP协议等  
运输层：两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务，如UDP协议、TCP协议  
网络层：负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务，如IP协议 （路由器）  
数据链路层：负责主机之间的数据传输，如PPP协议  
物理层：在物理层以比特作为传输数据的单位 （与硬件最接近）

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**路由器的工作范围**：物理层->数据链路层->网络层->数据链路层->物理层  
**协议**：是控制两个对等（同层）实体（或多个实体）进行通信的规则的集合。协议保证同一“水平的”数据是共同的。  
**服务**：并非在一个层内完成的全部功能，服务是跨层提供数据的层间接口，所有服务是“垂直的”

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190925165258955.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/2019092516532011.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/2019092516533945.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020081223441613.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDk5MDgxOA==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center