计算机网络

本章主要讲解网络的基础知识．网络相关概念。
关键字:
单机 网络 互联 网络三要素 局域网 广域网 七层模型
重点提示:
网络要素、OSI的七层模型
一、单机模式----网络模式（LAN）-----互联模式
　“单机”---孤立的、没有交流、没有真正资源共享 .
　“网络”---关联的、在小范围的交流、真正（有限）资源共享 .
　“互联”---互联的、在大范围的交流、真正（无限）资源共享.
二、什么是计算机网络？
计算机网络是现代计算机技术与通信技术相结合的产物，是资源共享的技术，它的基本功能就是实现用户间的资源共享，资源共享的意义包括硬件资源共享与软件资源共享两个方面；或者理解为计算机网络是将多台具有独立处理功能的计算机用通信电缆连接起来，在网络操作系统(如：NT、UNIX)与通信协议(如：TCP/IP、IPX)的协调下，实现软硬件资源的共享。
三、计算机网络的组成元素
通常包括以下三个主要元素： 物理连接 协议 应用程序 。
物理连接是提供传输信息Bit流的媒体。物理连接可以是同轴电缆、双绞线(屏蔽与非屏蔽)、光纤、电话线、微波链路、红外线链路、无线电链路及卫星链路等。物理连接代表了网络所必须的逻辑功能的最低层。 协议代表一组规则。要保证网络能够运行，必须有有一套标准的规范(规则)，所有设备都要遵循它来相互通信。网络设备通信时的规范我们称之为“协议”。
网络应用程序利用其低层的网络协议与运行在其他网络设备上的应用程序通信，网络协议利用网络物理连接传输数据。
四、计算机网络的分类
通常我们将网络分为：局域网、广域网。
局域网 ( LAN )
  局域网是指在较小的地理范围内，将两台以上的计算机通过传输电缆连接起来，实现资源共享。局域网的传输速度通常在10Mb/s～1000Mb/s之间，主干1000Mb/s、桌面100Mb/s是目前的主流技术。局域网的设计通常是针对于一座建筑物内，提高资源和信息的安全性，用于减少管理者的维护操作等。客户/服务系统(C/S----B/S)是现代局域网一个新的应用，目前主要是用在客户/服务数据库系统中。客户端向服务器发送请求，服务器再将处理结果返回给浏览器或者客户端程序。
广域网 ( WAN )
  广域网是将一个较大的地理范围内，将多台计算机连接起来相互进行通信、共享资源的网络。与局域网相比，广域网的传输速度相对要慢的多。在线路连接形式上有电话线、专线等几种。在人们的思想中总认为WAN与LAN的区别在，WAN是一种通过电话线路来实现地理位置相隔很远的异地间进行通信的网络。但随着通信技术与网络技术的发展，这个定义已经不再确切，相应地人们将逐步淡化WAN与LAN之间的界限，也可以说是将异地的局域网连在一起便形成广域网。
五、建立网络标准（协议）的必要性与OSI的提出
    在过去的几十年间，计算机网络以一个惊人的速度在增长。但是由于不同网络厂商的硬件与软件有者很多不兼容的地方，给网络互连造成种种问题。为了解决他们之间的兼容问题“国际标准化组织”ISO(International Organization for Standardization),经过很多调查与研究于1984年制定了OSI（Open System Interconnection）模型，以解决不同网络间的互连。
六、提出参考模型的意义（为什么要将网络分层）
将网络分成7层有以下几个优点：
  １．简化了相关的网络操作；
  ２． 提出了不同厂商产品间集成的标准接口；
  ３．保证了不同网络软硬件产品间的互相通讯能力；
  ４．把复杂的网络互连问题分解成…，便于学习、管理、操作。
七、OSI的七层模型
物理层 (physical layer)
数据链路层 (data link layer)
网络层 (network layer)
传输层 （transport layer）
会话层 (session layer)
表示层 (presentation layer)
应用层 (application layer)
八、OSI七层模型的作用分别是什么？
（注意上下层间的关系，下层对上层负责为上层服务）
应用层 (application layer)―为用户的应用程序提供服务
核心任务：信息从程序到程序的传递，提供与用户直接交互的应用程序。该层依赖其下各层提供的服务，但很少涉及到低层的网络硬件，它包含用户的应用程序完成通信任务所需的协议与功能，其上执行的任务随网络的用途的用途而异，不过通常包括：
  提供Http、DNS、FTP、Mail、Telnet等。
表示层 (presentation layer)―为应用层提供服务，保证应用层的信息可读性
核心任务：控制数据的格式与显示编码转换。
表示层完成管理数据的表示方式，提供一种公用的语言，可以使不同的计算机可以互相通信，互相理解。这项服务是十分重要的―因为不同的计算机体系采用不同的方法来表示数据。当不同系统间需要通信时，它将负责转换和翻译这两种不同的格式。
表示层还可以对数据进行加密与解密。
会话层 (session layer)―建立、管理和终止应用程序间的会话。
核心任务：建立、维护和协调通信。会话层是建立在负责建立、管理、拆除进程间的连接。
该层能够控制会话的方向，如果必要的话，可以强制应用进程之间按次序完成数据的交换。（进程是指执行一次如邮件、文件传输、数据库查询等独立的程序。）
传输层 （transport layer）
核心任务：保证精确可靠的通信与服务质量。
传输层是对网络层所提供功能的增强，使用网络层的路由选择及网际服务，从而在两个节点间建立通信。 传输层协议提供网内两个实体之间的端到端的通信，不管两个实体间有多少个中间节点，传输层都将提供对等层的会话连接。 传输层通过监视接收数据的次序，向发方提供确认的响应来保证通信的可靠性，传输层提供流量控制，防止发方发送过快从而导致接收方无法正常接收。在使用TCP/IP网络中，则由TCP“传输控制”协议来保证可靠的通信。
      网络层 (network layer) �C负责在网络设备间提供连接和路径选择及数据转发。
数据链路层 (data link layer)―在物理线路上提供可靠的数据传输。保证物理层传输的数据找到信宿的位置，同时数据链路层也关心“差错报告、网络拓扑结构和流量控制”等。数据链路层实现上述作用主要是依靠“MAC地址”。
物理层 (physical layer)―是OSI七层的基础。
用于激活、维护和关闭终端用户间物理层间电子的、机械的、过程的、功能的技术规范。 它传输数据数据主要依靠电脉冲、光电脉冲、电磁波等。       
九、数据封装技术
信息通过网络从A―B时，需要对信息进行打包，传输数据包，该过程称之为封装。联系邮局邮寄信件的过程：信封上写清“收件人地址、收件人姓名、发件人地”，同时将“信件内容”放入信封内。参见图例进一步理解。