不仅仅是自考----计算机网络原理

不仅仅是自考---计算机网络原理（第一章）

一、计算机网络的发展史（上）

第一阶段：面向终端的计算机网络
第二阶段：共享分层的计算机网络
第三阶段：开放式标准化网络
第四阶段：因特网、高速网络

1.1 为什么要了解计算机网络的发展历史？

通过学习了解计算机网络的发展历史，能够循循渐进的了解不同阶段不同时期，人们解决问题的方案和思路。通过了解发展过程，能够加深对计算机网络的知识的理解。使你能够更加有效的利用网络。

1.2 面向终端的计算机网络

计算机网络的本质是为了通信，传输数据。1946年第一台计算机问世，以体积大，价格昂贵为其主要特点。

终端：远程的输入输出设备（在另外一个地方的电脑或者显示器等设备）
优点：

1. 以单处理机为中心的联机网络
2. 集中式控制

缺点：

1. 主机负载大
2. 线路利用率低
3. 可靠性差

此种网络模型的优点不言而喻，主机具有高度的控制性，简单高效。但缺点也是很明显的，当主机被攻击，所有的终端将无法工作。（大型分布式系统中，一定是多个主从，同时会有多中心的概念，因此在现实生活中，我们也应该做好多重考虑，不仅仅只是靠上班获取薪酬这一条道路，同时也要做好相关的理财，并持续学习在不同的方向开花结果。）。其次主机的工作任务繁重，不仅要计算数据，还要考虑如何发送数据以及接受数据。（处理完的数据先发送给谁？同时有终端发送过来数据，我该先接收哪个？）

为了解决主机压力和线路利用率的问题，科学家研发了如下几种设备。
FEP：前端处理机（用来发送数据，处理如何发送，何时发送）
CCU：通信控制器（控制终端的通信数量和数据）
Model：调制解调器（用来将数字数据和模拟信号之间进行转换）
终端集中器：将低速的终端集中连接起来，然后通过高速通道和主机相连接

对于第三个问题单一主机的问题，依旧没有解决。

1.3 共享分层网络的计算机网络

冷战期间，美国研发了ARPANET网络模型。实现了多主机共享网络架构。该架构是计算机网络的里程碑。为英特网的发展以及后续的网络模型奠定了基础。
ARPNET的主要目标是借助于通信系统，使网内各计算机（终端）间能够共享资源。
ARPNET（分组交换网络）

优点：

1. 分布式（多主机为中心，网络结构从主机-终端转为主机-主机）
2. 主机能够发挥其最佳性能，工作能力提升（主机负责数据处理和通信）
3. 可靠性增加，安全性相对增加

缺点：

1. 由单一主机的简单特性，变为复杂特性
2. 主机不仅要处理与终端的通信还要处理与其它主机的通信

为了解决主机的复杂性，在ARPENT的基础上，科学家进行了分层的设计，将原来主机要做的通信任务剥离开，使用CCP（通信控制处理器）来承担主机的通信任务，同时将原有的网络划分为资源子网和通信子网两个类别。
资源子网：负责信息处理,包括服务器主机，客户端机器
通信子网：负责数据传输，hub（集线器）交换机，路由器。

分组：从两个方面理解
1、传送数据上要进行分段。
为什么要分组？直接传送数据不是又快又好？

俗话讲，一口吃不成个胖子，贪多嚼不烂。通信子网在传递数据的时候，如果不进行分段操作，那么在传送大量的数据的时候会导致灾难性的后果-当传送的数据中有一个数据发送错误，那整个数据将需要重新传递。因此通信子网会将数据进行分段传送，同时在每个数据包中添加一些额外的信息。这些额外的信息包含了这个包要送到哪里，同时要怎么送到目的地。在分割包的时候，出现了两种不同的方式，一种是ATM固定式53B =（ 5（额外信息）+48（具体数据））另外一种是现在Internet采用的限制最大长度（1500b）的动态式。两种方式各有千秋，在不同的场景下能发挥网络的最大效率。
ATM方式的优点：传送速率块，效率高。缺点：固定大小，不足时需要填充数据。同时网络利用率不高，值过大则容错率下降，值过小，不能利用有限的网络带宽。
Internet的方式在于其能够有效的利用当前的网络带宽，在网络不好的时候减少包的大小。

2、子网的中间节点要进行数据缓存。子网采用先存储在转发的方式进行通信
为什么要进行数据缓存？
原因在于：网络不是直接连接的，为了容纳更多的使用者，网络被设计成了多节点的模式。每个节点都会与其他节点进行互联。在传送数据的时候，首先要进行寻址操作，找到目的地，这时候如果数据不加存储就会造成数据丢失，同时为了保证数据的准确性，还要进行相应的纠错，因此需要对数据进行缓存。也就是先存储在转发的方式。

小结

从计算机网络的发展中可以学习到在解决问题上的一般思路，首先是实现简单可用的功能。然后找出该功能的不足，采用分割细化的思想逐步的解决问题。从计算机网络的分层可以看出，细化并隔离问题，针对每个问题采用可靠高效的方案，使得系统能够更具维护性与稳定性和可靠性。在软件开发和互联网开发中，大量采用了分层的思想。如java项目中的三层技术、将项目分为业务逻辑层、数据访问层、实体层（视图层）。

“能不能不要再说‘帮’我了？帮我做家务，帮我带小孩，帮我找工作，这难道不是你的家、你的事、你的孩子吗？再说，要是我去工作，赚来的钱难道都只花在我身上吗？干吗说得好像是发善心帮别人做事一样？”《82年生的金智英》。家庭是两个人的事情，希望大家都过得好，相互体谅对方的不易，不要称为终究还是一个人扛下了所有。