01-计算机网络概述

一、计算机网络的概念、组成与功能

1、概念

互联网基本特点：连通性和共享

1）网络、互连网和主机

• 网路：由若干个结点和链接这些结点的链路组成
• 互连网：网络的网络
• 主机：与网络相连的计算机

2）互联网基础结构发展的三个阶段

• 第一阶段：从单个网络 ARPANET 向互连网发展的过程
• 第二阶段：建成了三级结构的互联网，分为：主干网，地区网，校园网（或企业网）
• 第三阶段：逐渐形成了多层次 ISP（Internet Service Provider 互联网服务提供商）结构的互联网

3）互联网(Internet)与互连网(internet)区别

• internet（互连网）是一个通用名词，它泛指有多个计算机网络互连而成的计算机网络
• Internet（互联网，因特网）是一个专有名词，它指的是当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定互连网，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则，其前身是美国的 ARPANET

2、组成

从工作方式上看，可以划分为两大块：

• 边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。是用户直接使用的
• 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。是为边缘部分提供服务的

1）互联网的边缘部分

计算机之间的通信：进程与进程间的通信

计算机的通信方式：

• 客户-服务器(Client/Server)：客户是服务的请求方，服务器是服务提供方
• 对等连接（Peer-to-Peer）：不区分客户和服务器

2）互联网的核心部分

核心部分提供连通性，最重要的功能：分组交换（packet switching），由路由器实现

主机是为用户进行信息处理的，并且可以和其他主机通过网络交换信息。路由器则是用来转发分组的，即进行分组交换的

（1）电路交换

• 电路交换必定是面向连接的
• 电路交换的三个阶段
  • 建立连接（占用信道资源）
  • 通话（一直占用通信资源）
  • 释放连接（归还通信资源）
• 在通话时，两用户间占用端到端的资源
• 传输效率低，浪费信道资源

（2）报文交换

报文交换不要求在两个通信结点之间建立专用通路。结点把要发送的信息组织成一个数据包——报文，该报文中含有目标结点的地址，完整的报文在网络中一站一站地向前传送。

（3）分组交换

• 分组交换采用存储转发技术：收到分组->存储分组->查找路由表（路由选择协议）->转发分组
• 在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段
• 每一个数据段前加上首部（包头）构成分组（包）
• 分组交换网以“分组”作为数据传输单元，依次把各分组发送到接收端

（4）电路交换、报文交换和分组交换的比较

• 电路交换：整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送
• 报文交换：整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个节点
• 分组交换：单个分组（整个报文的一部分），传送到相邻节点，存储下来在查表转发至下一节点

3）功能

二、计算机网络的分类

按照网络的作用范围划分

• 广域网 WAN（Wide Area Network）：互联网的核心部分
• 城域网 MAN（Metropolitan Area Network）：目前很多城域网采用的是以太网技术
• 局域网 LAN（Local Area Network）
• 个人区域网 PAN（Personal Area Network）

按照网络的使用者划分

• 公用网 （public network）
• 专用网 （private network）

三、计算机网络的标准化工作及相关组织

万维网WWW（World Wide Web）由欧洲原子核研究组织CERN开发，被广泛使用在互联网上

标准化工作

制定互联网的正式标准要经过三个阶段：

1. 互联网草案（还不能算是RFC文档），
2. 建议标准（成为RFC文档），
3. 互联网标准（达到正式标准）

相关组织

互联网协会 ISOC，下属技术组织“互联网体系结构委员会 IAB”，下属工程部：

1. 互联网工程部 IETF：由互联网工程指导小组 IESG 管理，研究短期和中期工程问题。
2. 互联网研究部 IRTF：由互联网研究指导小组 IRSG 管理，研究长期问题，协议、应用、体系结构等。