计算机网络学习笔记——什么是因特网？

拜读《计算机网络：自顶向下方法》后的一些学习笔记和心得

1.1.1 什么是Internet？

从具体构成角度

数以亿计的、互联的计算设备：

• 主机 = 端系统
• 运行网络应用程序

通信链路

• 光纤、同轴电缆、无线电、卫星
• 传输速率 = 带宽（bps）

分组交换设备：转发分组（packets）

• 路由器和交换机

协议控制发送、接收消息

• 如TCP、IP、HTTP、FTP、PPP

所有与因特网相连的设备都称为主机（host）或端系统（end system）。

端系统通过通信链路和分组交换机连接到一起。
链路的传输速率以比特/秒（bit/s，或bps） 度量。
当一台端系统要向另一台端系统发送数据时，发送端系统将数据分段，并为每段加上首部字节。由此形成的 信息包 称为分组。这些分组通过网络发送到目的端系统，在那里被装配成初始数据。

分组交换机从它的一条入通信链路接收到达的分组，并从它的一条出通信链路转发该分组。
当今最流行的两种分组交换机：路由器 和 链路层交换机

路由器通常用于网络核心中，链路层交换机通常用于接入网（互联网的边缘）中。
从发送端系统到接收端系统，一个分组所经历的一系列通信链路和分组交换机称为通过该网络的路径。

端系统通过因特网服务提供商（ISP）接入因特网，包括如本地电缆或电话公司那样的住宅区ISP、公司ISP、大学ISP，公共场所提供WiFi接入的ISP，以及智能手机和其他设备提供移动接入的蜂窝数据ISP。
每个ISP自身就是一个由多台分组交换机和多段通信链路组成的网络。
各ISP为端系统提供了各种不同类型的网络接入，也为内容提供者提供因特网接入服务，将Web站点和视频服务器直接连入因特网。

因特网就是将端系统彼此互联，因此为端系统提供接入的ISP也必须互联。

TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）是因特网中最重要的两个协议。

IP协议定义了在路由器和端系统之间发送和接收的分组格式。

从服务角度

使用通信设施进行通信的分布式应用

• Web、VoIP、email、分布式游戏、电子商务、社交网络…

通信基础设施为apps提供编程接口（通信服务）

• 将发送和接收数据的apps与互联网连接起来
• 为app应用提供服务选择，类似于邮政服务：
  无连接不可靠服务（UDP）
  面向连接的可靠服务（TCP）

因特网是为应用程序提供服务的基础设施

涉及多个相互交换数据的端系统的应用程序——>分布式应用程序
（因特网应用程序运行在端系统上，并不运行在网络核心中的分组交换机中）

与因特网相连的端系统提供了一个套接字接口，该接口规定了运行在一个端系统上的程序请求因特网基础设施向运行在另一个端系统上的特定目的地程序 交付数据的方式。

1.1.2 什么是协议？

协议：定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文的格式和顺序，以及报文发送和/或接受一条报文或其他事件所采取的动作。

网络协议：

• 类似人类协议
• 机器之间的协议而非人与人之间的协议
• Internet中所有的通信行为都受协议制约

上图右边：当你向一个Web服务器发出请求（即你在Web浏览器中键入一个Web网页的URL：

统一资源定位系统（uniform resource locator;URL）是因特网的万维网服务程序上用于指定信息位置的表示方法。）。

①首先你的计算机向该Web服务器发送一条连接报文请求，并等待回答。
②该Web服务器将最终能接收到连接请求报文，并返回一条连接响应报文。
③得知请求该Web文档正常以后，计算机则在一条GET报文中发送要从这台Web服务器上取回的网页名字。
④最后，Web服务器向计算机返回该Web网页（文件）。

在因特网中，涉及两个或多个远程通信实体的所有活动都要受协议的制约。

1.1.3 网络结构：

网络边缘：

• 主机
• 应用程序（客户端和服务器）

网络核心：

• 互连着的路由器
• “网络的网络”

接入网、物理媒介：

• 有线或者无线通信链路