计算机网络初识

一、互联网的最初来源

在冷战时期，美苏争霸，大国中都拥有核武器，双方都知道，进行核打击，也必然会遭受到对方的对等报复，到时其双方核武器的爆发威力也足以摧毁地球。
我们知道发射核弹，需要三个部分，指挥人员、核弹发射井、网络（三者缺一不可）；如果三者都可以保住，就可以实行核反击，然而最初的网络很简单，容易遭到破坏，因此美国人就研究如何让通信网络链路变得复杂，不易破坏。也就是在这个研究的过程中，人们发现发送邮件，进行日常通信变得便捷，就连王守yi用了都说香。随着越来越多的计算机加入到网络中，就逐渐演化成了今天最大的互联网（Internet）。也就是说最初用于军用的网络发展成了民用的互联网。

二、网络的发展历程

我们国家2000年左右开始发展互联网，对于前期的网络发展，相信大家都有过或多或少的经历，以打游戏来说，我们刚开始只能打一些单机游戏，比如踩雷、魂斗罗等等；上了初高中，我们去微机室的时候，把游戏（比如CS）拷贝到电脑上，在同一个微机室的同学就可以组团打，这就是通过网线进行组成了局域网；再后来，就有了网游，我们就可以和全国的玩家进行在线PK。到了2007年，乔布斯发布了苹果手机，开启了移动互联网时代，与此同时网游也逐渐走向衰落。
所以网络的发展经历了单机–》局域网–》广域网–》移动互联网

三、什么是局域网、广域网

1.多个机器连在一起，便构成了一个局域网。
如果有两台电脑，我们插一根线就可以使这两台电脑进行通信。如下

如果有三台，我们就插三根网线进行连接

于此同时，问题也随之出现，当计算机越来越多时，会使用n*(n-1)/2条网线进行连接，这无疑大大增加了成本，因此后面就发明了交换机和路由器！
通过交换机，就可以连接多台计算机进行通信，如下图所示

由此交换机的功能：是组成一个局域网。
而路由器：则可以连接多个局域网，如下

就是在交换机和路由器的反复连接下，连接了众多设备，使它们可以直接进行通信，变成了广域网。
其实广域网和局域网没有明确界限，可以说我们国家是一个大的局域网，也可以是一个广域网。

四、懂得概念，方能运筹

极其重要概念
协议：这是通信双方的一个约定，也可以说成是暗号，比如说相亲，为了不产生找错人的尴尬，双方可通过佩戴首饰或者指定穿搭来见面。
网络上传输的数据本质是光信号/电信号；（光是电磁波，无线网络也是基于电磁波进行通信的);在网络中传输的是二进制数据，也继而通过光信号/电信号来进行表示；在光信号中，我们假设高频代表1，低频代表0；在电信号中，我们假设高电平代表1，低电平代表0。不同的01组合就是我们要传达的信息，那么我们又怎么知道这个一串二进制代表什么意思呢？所以就要靠上面协议来进行约束。
网络通信极其复杂，单靠一个协议根本无法解决，所以人们化繁为简，拆分成多个协议来逐一解决。

五、两种分层方式

协议分层（每层都有很多协议，每层的协议的工作都差不多）
所以后面就有了两种分层方式

1.OSI七种模型

这是一种理论模型，在实际网络过程中并未使用。

2.TCP/IP五层网络模型

这是我们目前所使用的网络模型，设计人员把OSI模型上面的三层合成了一种-应用层，下面四层不变。应用层是程序猿做的事情；传输层和IP层是操作系统的负责内容；而数据链路层和物理层则指的硬件设备。

网络协议拆分，并分层之后，能给我们带来什么好处？
1.下层协议给上层协议提供服务，上层调用下层
2.解耦合，可以把同一层协议转换成其他协议，其他层感知不到。
举个栗子：我奶奶打电话只需要知道对方电话号码是多少，就可以自主通过电话机进行通信，根本不需要知道底层电话协议是什么，所以上层只需要调用下层提供的服务就可以。
再然后，一开始，我用的汉语沟通，后面我采用英语沟通，对于工作在底层电话协议的人，他们根本也不需要知道你用的什么语种沟通。

六、TCP/IP五层网络模型

为了充分理解各层的功能，可以用日常生活的直观感受来体验一下：网上购物。

＜举个栗子

深夜，家住哈尔滨的小敏刷短视频，觉得主播讲解的防晒霜不错，便果断下单；于是，一场快递之旅就此展开。
商品自广东发货到哈尔滨，这是本次快递的起点和终点；那么高速公路就是基础设施，因为没有路车就开不走；有了基础设施，我们就要考虑一个路径，怎么走，因为广东到哈尔滨有多种路线，快递公司当然希望找一个最优路径，送到客户小敏手上；确认最佳路线后，接着再考虑到中转站的运输、到客户指定位置的运输是通过何种方式运输（飞机、货车、三蹦子等等）。最终快递到达小敏手上，心满意得的使用起来。
那么在上面的例子中，我们就可以通过类比来进行认识各层所完成的功能。

1.应用层

数据传输过去之后，具体怎么使用；这个就对应着小敏如何有效的使用防晒霜。

２.传输层

指两个点之间的通信（不考虑路径规划）；这个就对应着广东－哈尔滨（起点－终点）。

３.IP层

指两个点之间的路径规划。对应着我们需要确认的最佳路线。

４.数据链路层

指相邻两个节点之间如何传输。对应着采用哪种运输工具运往下一站点。

５.物理层

网络通信的基础设施。对应着高速公路。
那么路由器就是工作在网络层，交换机则是工作在数据链路层；随着网络设备的快速发展，许多交换机也有了路由器的功能，路由器也有桥接的模式，相当于交换机。两者不再有明显的界限。

七、封装和分用

沿用上面的例子，所谓封装，我们可以理解我们在防晒霜层层加码的包装；所谓分用，则是在送到的时候，对层层包装撕掉，最终拿到防晒霜。
小ａ给小ｂ发消息：hello；具体情况如下图：