网络系列内容为作者学习总结，如需了解可以参考：《计算机网络 》（第六版）谢希仁编著

网络基础知识

 什么是Internet？

Internet前身是美国的ARPANET

因特网的发展阶段

第一阶段：从单个网络ARPNET互联网发展的过程

第二阶段：建成三级结构的因特网，分为主干网、地区网和校园网（企业网）

第三阶段：各个公司开始接入因特网，形成多层次ISP结构的因特网

什么是ISP？

ISP：因特网服务提供商（Internet Service Provider）

ISP从因特网管理机构申请到IP地址，同时拥有通信线路（大的ISP自己建，小的向电信公司租用）

个人和机构可以付费租用ISP的IP地址来接入因特网

根据提供服务的覆面积大小和所拥有的的IP地址数目的不同，ISP分为不同层次：

主干ISP：由几个专门的公司创建和维持，服务面积最大（一般覆盖国家范围），有高速主干网（如10Gb/s或更高）

地区ISP：位于等级中的第二层，地区ISP通过一个或者多个主干ISP连接起来，数据率较低

本地ISP：给端用户提供直接的服务。

原理上各个ISP通过路由器协同作用，来完成因特网中的所有的分组转发任务：每一个本地ISP都安装路由器连接到某个地区          ISP，而每一个地区ISP也有路由器连接到主干ISP。

什么是IXP？

IXP：为了提高转发分组的效率，更加有效的利用网络资源。因特网交换点IXP(Internet eXchange Point)就应运而生

作用：允许两个网络直接相连并交换分组，而不需要再通过第三个网络来转发分组

端系统之间的通信方式

客户-服务器方式（C/S）、对等方式（P2P）

C/S方式：客户是服务请求方，服务器是服务提供方。（B/S是一种特殊的C/S方式）

客户程序：必须知道服务器程序的地址

服务器程序：可以同时处理多个远程或者本地客户的请求
                             系统启动后自动调用，一直不断的运行
                             服务器程序不需要知道客户程序的地址

P2P方式：

不区分哪个是服务请求还是服务提供方。只要两个主机都运行对等链接软件，它们就可以进行平等的、对等连接通信。

纯粹的P2P应用一个纯P2P应用必须贯彻只有对等协议，没有服务器和客户端的概念。

但这样的纯P2P应用和网络是很少的，大部分称为P2P的网络和应用实际上包含了或者依赖一些非对等单元，如DNS。

同时，真正的应用也使用了多个协议，使节点可以同时或分时做客户端，服务器，和对等节点。

OSI七层协议：理论研究使用

• 应用层
• 表示层
• 会话层
• 运输层
• 网络层
• 数据链路层
• 物理层

TCP/IP体系结构，实际使用的很多

• 应用层（各种应用层协议，如：TELNET、文件传送协议FTP、电子邮件协议SMTP、万维网协议HTTP等）
• 运输层（TCP/UDP）
• 网际层IP
• 网络接口层

综合上面两个用于分析网络原理的五层协议

• 应用层
• 运输层
• 网络层
• 数据链路层
• 物理层

应用层(application layer)

任务：通过应用进程间的交互来完成特定网络应用

应用层协议定义的是：应用进程间通信和交互的规则。如：HTTP协议，SMTP协议，FTP协议

运输层(transport layer)

任务：为两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务

应用进程利用该服务传送应用层报文

有复用和分用的工能

复用：多个应用层进程可以同时使用下面运输层的服务

分用：运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程

主要有两种协议：

传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)，提供面向连接的、可靠的数据传输服务、传输单位是报文段

用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol),提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务，不可靠传输，传送单位是用户数据报

网络层(network layer)

任务：1.为分组交换网上的不同主机提供通信服务

           2.选择合适的路由，使源主机运输层传下来的分组能够通过网络中的路由器找到目的主机

在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组（IP数据报）或包进行传送。

该层主要协议：无连接的 网际层协议IP(Internet Protocol) 和许多种路由选择协议

数据链路层(data link layer)

任务：将网络层交下来的IP数据报组装成帧(framing)，在两个相邻结点间的链路上传送帧。

每一帧包括数据和必要的控制信息（如，同步信息、地址信息、差错控制）

物理层(physical layer)

任务：考虑怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，传送的数据单位是比特。

需要完成传输方式的转换（电信号的转换等），如：各种不同类型的接口（USB接口等），光纤等的传输。考虑物理传送因素

数据传送方式的演变

电路交换---->报文交换---->分组交换

电路交换：两个用户通信期间，始终占用通信资源。整个报文的比特流连续的从源点直达终点

                  特点：传输速率较快

报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点

                  特点：不需要预先分配传输带宽

分组交换：动态分配传输带宽，传输时才占用。

                  单个分组（只是整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个节点

                  特点：同上，且比报文交换的时延小