计算机网络 -- 第一周笔记

前言

• 课程资源来自于MOOC
• 目录有部分修改，持续更新
  （也不一定，正经记笔记仿佛很花时间。。）
  （图片存放地址什么很麻烦，复制都有问题，可能之后少放图了。。）
• 重点部分：
  • 计算机网络的分类1.1.1.2
  • 网络体系结构五层1.2.4

第一周

写于2020.3.21

1.1 发展过程

1.1.1 定义和分类

1. 定义

   1. （非官方）计算机网络强调的是资源共享：

      把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和通信线路连接起来，在功能完善的网络软件运行环境下，以实现资源共享为目标的系统。

   2. （常考！）由终端系统和通信子网组成

2. 分类

   1. 根据网络覆盖的地域范围：

      个人区域网、局域网LAN、城域网、广域网

   2. 根据拓扑结构：

      星型、树型、总线型、环型、网状型

   3. 通信传输媒介：

      有线网、无线网

1.2.2 基本组成

1. 上图：

   ①计算机网络 = 终端系统 + 通信子网

   ②网络 = 结点 + 链路
   

2. 结点 = 边缘结点 + 中间结点

   1. 边缘结点构成了终端系统，包括：主机、服务器等等
   2. 中间结点构成了通信子网中的网络设备，包括：集线器、交换机、路由器等等

3. 链路 = 通信线路

1.1.2 国际发展

1. 第一阶段：面向终端的计算机网络

   ​ 想象一下最起先发展的大型计算机，占地面积超级大的这种，bug传说从此开始。

   ​ 此阶段的计算机，主要存在于：大学、实验室等。

   ​ 特点①：系统由主机和终端构成，所有数据处理和通信处理都是由主机完成的，对主机系统依赖性很强。

   ​ 特点②：主机通信开销较大，通信线路利用率低。
   

2. 第二阶段：多台计算机互连的计算机网络

   ​ 由于一些美国大学之间有了信息共享的需求，大佬们就开始研究升级了计算机网络这玩意。

   ​ 标志性成果①：提出分组交换技术

   ​ 标志性成果②：提出TCP/IP协议雏形

   ​ 优点：建立了计算机与计算机的互连和通信，实现计算机资源的共享。

   ​ 缺点：没有形成统一的互连标准，使网络再规模与应用等方面受限制。
   

3. 第三阶段：面向标准化的计算机网络

   ​ 有了OSI-RM参考模型。

4. 第四阶段：面向全球互联的计算机网络

1.1.3 我国发展

（简写了）

1. 1986-1994：我国加入因特网的标志 “中关村”…
2. 1995-2007：教育科研网CERNET 人民政府网…
3. 2008- ：中国网民规模等飞速上升…

1.1.4 课后题

1. 阿帕网是因特网的前身，它是一种？（C）

   A.电路交换网 B.报文交换网 C.分组交换网 D.混合交换网

2. 计算机网络从逻辑上是由终端系统和（通信子网）两个部分组成。

3. 有时间再补充好了。。有点懒了。。

1.2 网络体系结构

1.2.1 定义

​ 计算机网络体系结构是：计算机网络的分层、每层的功能以及每层使用到的协议的集合。也就是它们多应完成的所有功能的定义，是用户进行网络互连和通信系统设计的基础。

1.2.2 分层 协议 服务

1. 分层

2. 协议

   组成三要素：语法 + 语义 + 同步

   ①语法：双方“怎么讲”。事先约定好的，就像解密时设定的解锁方法。

   ②语义：双方在“讲什么”。

   ③同步：事件执行的先后顺序。

3. 服务

   下层为上层提供服务，上层通过设置接口来接收下层服务。

（常考）协议是水平的，服务是垂直的

1.2.3 七层体系结构

OSI-RM

中文名：开放系统互连的参考模型

从上到下：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

专家们的成果被淘汰的原因：

1. OSI的专家们缺乏实际经验
2. OSI的协议实现起来过分复杂、运行效率较低
3. OSI标准的制定周期太长
4. OSI的层次划分不太合理

对以下问题的处理方法不同：

1. 对层次间的关系
2. 对异构网互连问题
3. 是否将面向连接和无连接服务并重

1.2.4 五层体系结构

TCP/IP协议沙漏模型：

从上到下：

1. 应用层

2. 传输层

   为两台主机中进程之间的通信提供服务。使用到两个协议TCP和UDP。

3. 网络层

   基本单位：分组

   为网络上不太主机之间提供分组的传输服务。

   把一个分组想办法从原组传递到宿组主机。

4. 数据链路层

   基本单位：帧

   传输时增加了首部和尾部，比上面三层多了尾部。

5. 物理层

   基本单位：比特

   在前面插入若干字节，保持收发双方的帧保持一致

有部分专有词不太记得牢，就先上图了。

1.2.5 网络通信标准化组织

1. 国际标准化组织ISO

   现任主席张晓刚先生

2. 国际电信联盟ITU

   简称国际电联

   国际电信联盟秘书长赵厚麟先生

   ITU-T 国际电信联盟远程通信标准化局

3. 因特网协会ISOC