杭州外貿(mào)網(wǎng)站制作網(wǎng)推資源渠道
第一章
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代的作用
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已由一種通信基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展成一種重要的信息服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施
CNNIC 中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息中心
因特網(wǎng)概述
網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)和因特網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)(Network)由若干結(jié)點(diǎn)(Node)和連接這些結(jié)點(diǎn)的鏈路(Link)組成
多個(gè)網(wǎng)絡(luò)還可以通過(guò)路由器(router)互聯(lián)起來(lái),這樣就構(gòu)成了一個(gè)覆蓋范圍更大的網(wǎng)絡(luò),即互聯(lián)網(wǎng)。因此互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)(Network of Network)
因特網(wǎng)(Internet)是世界上最大戶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(用戶數(shù)以億計(jì),互連的網(wǎng)絡(luò)數(shù)以百萬(wàn)計(jì))
Internet(互聯(lián)網(wǎng))是一個(gè)通用名詞,它泛指由多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接而成的網(wǎng)絡(luò)。在這些網(wǎng)絡(luò)之間的通信協(xié)議可以是任意的
Internet(因特網(wǎng))則是一個(gè)專有名詞,它指當(dāng)前全球最大的、開(kāi)放的、由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),它采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則,其前身是美國(guó)的ARPANET
因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段
因特網(wǎng)服務(wù)提供者ISP(Internet Service Provider)
基于ISP的三層結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)
第一層ISP(主干網(wǎng),覆蓋國(guó)際性區(qū)域范圍,并擁有高速鏈路和交換設(shè)備),第一層ISP之間直接互聯(lián)
第二層ISP和一些大公司都是第一層ISP的用戶,通常具有區(qū)域性或國(guó)家性覆蓋規(guī)模,與少數(shù)第一層ISP相連接
第三層ISP,又稱本地ISP,它們是第二層ISP的用戶,且只擁有本地范圍的網(wǎng)絡(luò),一般的校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng),以及住宅用戶和無(wú)線移動(dòng)用戶都是第三層ISP的用戶
相隔較遠(yuǎn)的兩臺(tái)主機(jī)間的通信可能需要經(jīng)過(guò)多個(gè)ISP
一旦某個(gè)用戶能夠接入到因特網(wǎng),那么他也可以成為一個(gè)ISP,所需要做的是購(gòu)買一些如調(diào)制器或路由器這樣的設(shè)備,讓其他用戶能夠和他相連
一個(gè)ISP可以很方便地在因特網(wǎng)拓?fù)渖显鎏硇碌膶游龊头种?/p>
因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作
注意:不是所有的RFC文檔都是因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),只有一小部分RFC文檔最后才能變?yōu)橐蛱鼐W(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
因特網(wǎng)的組成
邊緣部分:由所有連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)組成,這部分是用戶直接使用的,用來(lái)進(jìn)行通信(傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻)和資源共享
核心部分:由大量的網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成,這部分是為邊緣部分提供服務(wù)的(提供連連通性和交換)
在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器,是一種專用計(jì)算機(jī),但我們不稱它為主機(jī)。路由器是實(shí)現(xiàn)分組交換的關(guān)鍵構(gòu)件,其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)接收到的分組。
三種交換方式
電路交換(Circuit Switching)
電話交換機(jī)接通電話線的方式稱為電路交換;
從通信資源的分配角度來(lái)看,交換(Switching)就是按照某種方式動(dòng)態(tài)地分配傳輸線路的資源;
電路交換的三個(gè)步驟:
(1)建立連接(分配通信資源)
例如,在使用電路交換機(jī)打電話之前,必須先撥號(hào)請(qǐng)求建立連接。當(dāng)被叫用戶聽(tīng)到電話交換機(jī)送來(lái)的撥號(hào)音并摘機(jī)后,從主叫端到被叫端建立了一條連接(也就是一條專用的物理通路),這條連接保證了雙方通話時(shí)所需的通信資源,而這些資源在雙方通信時(shí)不會(huì)被其他用戶占用。
(2)通話(一直占用通信資源)
在整個(gè)通話期間,第一步建立連接所分配的通信資源始終被占用
(3)釋放連接(歸還通信資源)
也就是通話完畢后掛機(jī)后,電話交換機(jī)釋放剛才使用的這條專用物理通路,是把剛才占用的所有通信資源歸還給電信網(wǎng)。
思考:如果使用電路交換來(lái)傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),是否可行?
盡管采用電路交換可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送,但是線路的傳送效率往往很低(計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)是突發(fā)式地出現(xiàn)在傳輸線路上的)
用戶正在輸入和編輯一份待傳輸?shù)奈募r(shí),用戶所占用的通信資源暫時(shí)未被利用,該通信資源也不能被其他用戶利用,寶貴的通信線路資源白白地被浪費(fèi)了
因此,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常采用分組交換,而不是電路交換
分組交換(Packet Switching)
假設(shè)主機(jī)H6的用戶要給主機(jī)H2的用戶發(fā)送一條消息,(通常把該消息的整塊數(shù)據(jù)稱為一個(gè)報(bào)文),在發(fā)送報(bào)文之間,先把較長(zhǎng)的報(bào)文劃分成一個(gè)個(gè)更小的等長(zhǎng)數(shù)據(jù)段。在每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面,加上一些由必要的控制信息組成的首部(也可稱為“包頭”)后,就構(gòu)成了一個(gè)分組(也可簡(jiǎn)稱為“包”)
添加首部的作用?首部中肯定包含了分組的目的地址,否則分組傳輸路徑中的各分組交換機(jī)(也就是各路由器)就不知道如何轉(zhuǎn)發(fā)分組了。
分組交換機(jī)收到一個(gè)分組后,先將分組暫時(shí)存儲(chǔ)下來(lái),再檢查其首部,按照首部中的目的地址進(jìn)行查表轉(zhuǎn)發(fā),找到合適的轉(zhuǎn)發(fā)接口,通過(guò)該接口將分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)分組交換機(jī),
主機(jī)H6將所構(gòu)造出的各分組依次發(fā)送出去,各分組經(jīng)過(guò)交換機(jī)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā),最終到達(dá)主機(jī)H2,主機(jī)H2收到這些分組后,去掉它們的首部,將各數(shù)據(jù)段組合還原出原始報(bào)文。
只給出兩種情況:一種是各分組從源站到達(dá)目的站可以走不同的路徑(不同的路由);
另一種是分組亂序,分組到達(dá)目的站的順序不一定與分組在源站的發(fā)送順序相同。
可能出現(xiàn)的分組丟失、誤碼、重復(fù)等
報(bào)文交換(Message Switching)
交換結(jié)點(diǎn)也采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式,但報(bào)文交換對(duì)報(bào)文的大小沒(méi)有限制,這就要求交換結(jié)點(diǎn)需要有較大的緩存空間。
主要用于早期的電報(bào)通信網(wǎng),現(xiàn)在較少使用,通常被較先進(jìn)的分組交換方式所取代
分組交換,相比于報(bào)文交換,減少了轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延,避免過(guò)長(zhǎng)的報(bào)文長(zhǎng)時(shí)間占用鏈路,同時(shí)有利于進(jìn)行差錯(cuò)控制。