计算机网络（更新中）

本文是个人笔记，都是概念，没基础不建议看。

绪论

计算机网络的定义

• 最简单的定义：计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合
• 因特网（Internet）是“网络的网络”

计算机网络的组成（物理组成）

物理组成来看，计算机网络包括硬件、软件、协议

• 硬件包括主机、通信处理机、通信线路和交换设备（交换机、路由器、中继器等连接设备）
• 软件主要包括实现资源共享的软件和方便用户使用的各种工具软件
• 协议就是一种数据在线路上传输必须遵循的规则

计算机网络的组成（工作方式）

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。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视屏）和资源共享。
• 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）

计算机网络的组成

边缘部分：处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机。这些主机又称为端系统。

普通个人电脑
大型计算机

边缘部分：“主机A 和 主机B 进行通信” 实际上是指：“运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上的另一个程序（进程）进行通信”。

端系统之间的通信方式通常可划分为两大类：

• （C/S方式）客户——服务器方式 即 Client/Server 方式
• （P2P方式）对等方式 即 Peer-to-Peer 方式

核心部分：网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接受各种形式的数据）

• 在网络核心起特殊作用的是路由器（router）
• 路由器是实现分组交换和路由选择的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能
• 分组转发和路由选择是网络核心部分最重要的功能

因特网中的服务

通信服务可以分为两大类

• 面向连接服务（connect-oriented service）

面向连接服务的数据传输过程必须经过连接建立、连接维护与释放连接的三个过程（TCP）

面向连接数据传输的收发顺序不变，传输可靠性好，但是协议复杂，通信效率不高。

• 无连接服务（connectless service）

无连接服务的每个分组都携带完整的目的节点地址，各分组在系统中是独立传送的

无连接服务中的数据传输过程不需要结果连接建立、连接维护和释放练级的三个过程

数据分组传输过程中，目的结点接收的数据分组可能出现乱序、重复与丢失的现象

无连接服务的可靠性不好，但是协议相对简单，通信效率较高

可靠服务是指网络具有纠错、检错、应答机制，能保证数据正确、可靠地传送到目的地

不可靠服务是指网络只是尽量正确、可靠地传送，但不能保证数据正确、可靠地传送到目的地，是一种尽力而为的服务。

可靠服务 ≠ 面向连接
PPP协议是面向连接的，但 PPP协议 是不可靠的

不可靠服务 ≠ 面向无连接
HTTP协议是面向无连接的，但 HTTP协议 是可靠协议

有应答服务是指接收方在收到数据后向发送方给出相应的应答（文件传输服务）

无应答服务是指接收方收到数据后不自动给出应答

计算机网络的特点

• 连通性（Connectivity）

使上网用户之间都可以交换信息（数据，以及各种音频视频），好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样

互联网具有虚拟的特点，无法准确知道对方是谁，也无法做到对方的位置

• 共享（Sharing）

指资源共享

资源共享的含义是多方面的。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。

由于网络的存在，这些资源好像就在用户身边一样，方便使用

计算机网络的功能

• 数据通信：数据通信是计算机网络最基本和最重要的功能，包括连接控制、传输控制、差错控制、流量控制、路由选择、多路复用等子功能
• 资源共享：包括数据资源、软件资源以及硬件资源
• 分布式处理：当计算机网络中的某个计算机系统负荷过重时，可以将部分任务传送给网络中的其他计算机系统进行处理，利用空闲计算机资源提高整个系统的利用率
• 信息综合处理：将分散在各地计算机中的数据资料进行集中处理或分级处理

计算机网络的分类

按交换技术分类

• 电路交换网络
• 报文交换网络
• 分组交换网络

按传输介质分类

• 有线网络：光纤，同轴电路，双绞线
• 无线网络：卫星通信，电磁波，红外线，声波

按拓扑结构分类

• 星型网络（Star）
• 总线型网络（Bus）
• 环形网络（Ring）
• 网状型网络（Mesh）

按分布范围分类

• 广域网 WAN （Wide Area Network）
• 局域网 LAN（Local Network）
• 城域往 MAN（Metropolitan Area Network）
• 个人区域网 PAN（Personal Area Network）

按网络的使用者进行分类

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

按传输技术分类

• 广播式网络
• 点对点网络