计算机网络学习笔记

网络架构

计算机科学，离不开算法的设计，其作为人类智慧的结晶，以计算机语言的形式展现出来，是整个计算机学科和人工智能的基础。最近重新温习了一遍本科阶段的一本计算机网络书籍，带着欣赏算法的眼光，来重新梳理了一遍此课程的脉络。
计算机网络是一门讲述计算机之间如何通信的课程。

脉络

• 物理构成：网络外围的主机和网络核心的路由器和交换机
• 逻辑结构：五层结构，物理层，数据链路层，网络层，运输层，应用层

整个计算机通信网络是依靠分组交换的方式，在计算机之间传输报文。物理层负责提供电流通道，信息传输；数据链路层负责将电流通道从逻辑上进行整理，统一管理通道；网络层负责管理报文运输的路由，准确性；运输层负责管理报文运输过程中的质量和效率；应用层负责管理报文中实际应用数据的组织形式。

如果将计算机网络比做交通运输网络，则物理层就是提供车辆行驶的路；数据链路层就是规划的路，如立交桥，车道等；网络层就是车辆运输的起始和终点管理；运输层就是交通工具，轿车，货车等；应用层就是运输的物质，石头，砖块，家禽等等。
当然，有一些比喻不恰当的地方。
如下图所示：

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说说路由器与交换机

虽然平时在实验室一直接触到各种各样的路由器和交换机，但是还真没有弄明白它们的区别。
所谓交换机，工作在二层（数据链路层）的集线器或网桥，其将主机连接在一起，完成数据包的交换功能。
路由器，工作在三层（网络层）的路由设备，其完成主机之间寻址功能。
平时家用的小型路由器涵盖了四个交换口和路由器功能。而常见的三层交换机，也是包括了交换功能和路由功能。

感悟

本科时候学习的方法真的很机械，学习TCP差错控制，就是去记忆它是怎么实现差错控制，殊不知，其真正的目的在于实现数据传输的准确性。本科阶段大多课程，继承了高中时期填鸭式的学习方法，大多只是机械的记忆一些方法技巧，而忽略了这些方法技巧的目的和意义。这样就好比将大量文件复制拷贝到了你的大脑存储中，但是你却没有形成对这些文件的索引，长久下去，他们会成为一种累赘。