计算机网络历史与基本概念&分层与参考模型（TCP/IP与OSI）&通信过程

Definition：

计算机网络：使用单一技术相互连接的自主计算机的互联集合。

单台计算机独立自主（不受制于其他计算机），连接介质可以使光纤、铜线也可以是微波、红外、卫星。

互联网络（Internet）：计算机网络的相互连接，是网络的网络，即Internet。

万维网（WWW）：不是计算机网络。是构建在网上的一个分布式系统。

拓扑：信道（信号通道）的分布方式。常见拓扑有总线型、星型、环形、树形和网状型。最常见的是总线和星型。

总线拓扑：主机挂接在总线上，相互直接通达。
星型拓扑：主机都挂接在一个中心节点上。此节点早期为集线器，现在为交换机。

协议：一系列规则和约定的规范性描述，控制网络中的设备之间如何进行信息交换。

数字带宽：单位时间内流经的信息总量。单位是比特每秒（bps）。常用M、K、G描述

吞吐量：实际的、可测到的带宽（用户感受到的带宽）。网络设备性能、拓扑用户的数量等是影响因素。

传输时间（T）、信息总量（S）和吞吐量（P）的关系：T = S/P.

点到点：机器之间的直接相连。Point to Point

端到端：由点到点连接构造而成（包含路由器交换机之类的）。 End to End

计算机网络的划分：并非以面积范围划分，而是看技术特征。

PAN：Personnel Area NetWorks。个域网。覆盖范围1米。
LAN：Local Area NetWorks。局域网。范围大概是1公里
MAN：Metropolitan Area NetWorks。城域网，范围是一个城市
WAN：Wide Area Networks.广域网。100~1000公里，一个国家或者一个州
Internet：互联网，覆盖全球。大概1万公里。

History：

1989年，TIM开发出世界上第一个Web服务器和第一个Web客户机。

即WWW：World Wide Web。创立了W3C。

中国的第一封电子邮件，发往德国：Across the Great Wall we can reach every corner in the world.

RFC文档：Request For Comments。包含了关于Internet的几乎所有重要的文字资料。

What：

计算机网络的基本概率比如封装、调制、编码
计算机网络的基本理论比如如何共用高速信道
计算机网络的基本技术和协议（比如TCP/IP、CIDR）
路由器、交换机的使用
抓包及其报文分析，基本的套接字编程

计算机网络分层&参考模型

分层的好处：

各层工作独立，层之间通过接口练习，降低协议工作的复杂程度
灵活性好，任何一层的改变不影响其它层
每层的实现技术可以不同，减少了实现的复杂度
便于标准化

分层原则：

信宿机第n层受到的对象应与信源机第n层发出的对象完全一致

参考模型：

OSI参考模型：Open System Inerconnection 开放系统互联。由国际标准化组织ISO在1983年提出

Application 7应用层为各种各样的网络应用提供网络服务。如微信、EMAIL、FTP
Presentation 6 表示层将信息表示为一定格式的数据流。计算机只认01比特流。压缩、解压缩、加密解密等
Session　　 5 会话层负责通信主机间的会话的建立、管理和拆除。协调通信双方的会话。
Transport 4 传输层　　参考模型的核心层之一。负责通信主机间端到端的连接。TCP负责可靠传输、差错恢复、拥塞控制等。
NetWork 3 网络层负责将每一个分组从源机一路送达目的机。功能：地址、最优路径（路由、寻径）。
Data Link 2 数据链路层提供介质访问服务。通过物理地址识别通信主机，提供可靠的帧传递。差错控制、流控。
Physical 1 物理层　　提供透明的比特流传递。可以是光信号等等。

每一层都完成特定的功能，为上一层提供服务，并使用下一层提供的服务。

TCP/IP四层参考模型：

Application： 4 应用层
Transport： 3 传输层
Internet：　　 2 Internet层
NetWork Access： 1 物理层

区别：

TCP/IP将表示层和会话层包含到了应用层
TCP/IP将数据链路层和物理层合并到物理层
TCP/IP更简洁，而OSI更容易排除故障
TCP/IP在实践中产生，而OSI是教科书的理想模型（TCP/IP在OSI之前已经流行了起来）

通信的过程：

任何一次通信，总是由发送方的封装开始，由接收方的解封装直到拿到信息结束。

协议数据单元PDU：

信息（Information）
数据流（Data Stream）
数据段(Segment）
分组（Packet）
帧（Frame）
比特流（Bit）