计算机网络 0.初识Internet与TCP/IP协议

互联网，即因特网，Internet。互联网是一个世界范围的计算机网络。连接了世界上无数的计算设备，这些计算设备为PC。基于Linux的工作站，serverservers等等。

这些设备依据其作用不同可以被称为主机host或者端系统end system。

端系统通过通信链路communication link和分组交换机packet switch连接到一起。发送数据时，发送端系统将数据分段，并为每段加上首部字节。

这样的形成的信息包称为分组packet。分组到达目标端系统后，被装配成初始数据。

分组交换机从它的一条 入 通信链路接收到达的分组，并从它的一条 出 通信链路转发该分组。分组交换机主要有路由器router和链路层交换机link-layer
switch两种。一个分组所经理的一系列通信链路和分组交换机称为通过该网络的路径route或path。

端系统通过因特网服务提供商Internet Service Provider,ISP接入因特网。

每一个ISP都是一个有多个分组交换机和多段通信链路组成的网络。ISP具有不同的层次。

端系统，分组交换机和其它因特网部件都要执行控制因特网中信息接受和发送一系列协议protocol。

一个协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序，以及在报文传输或接收或其它事件方面所採取的动作。

报文相似人类协议，可是针对的实体是计算机网络中的设备的硬件或软件组织，因特网的全部活动，凡是涉及两个或多个通信的远程实体都受到协议的制约。TCP Transmission Control Protocol传输控制协议和IP
Internet Protocol网际协议是因特网中最为重要的两个协议。

TCP协议是面向连接的通信协议。IP协议定义了在路由器和端系统中发送和接收的分组的格式。

因特网的主要协议统称为TCP/IP协议，可是并非仅仅有TCP和IP两个协议。

因特网标准由因特网project任务组IETF研发。IETF的标准文档被称为RFC。

公共因特网一般特指为因特网。很多专用网络。通过防火墙来限制报文进入和流出网络，称之为内联网intranet。

通过因特网提供服务的应用程序称为分布式应用程序distributed application。这些程序执行在端系统上。编写这些应用程序，须要用到应用程序编程接口Application Programming Interface,即API。因特网API规定了执行在一个端系统上的软件请求因特网基础设施想执行在还有一个端系统上的特定目的地软件交付数据的方式。

端系统=主机。

主机分为客户机client和serversever。客户端程序client program是执行在客户机上的程序，负责发出请求。并从server端的server程序server program接收服务。这样的称为客户机-server模式。

P2P为peer-to-peer。端系统既执行客户机的功能又执行server的功能。

协议的分层体系结构。

网络设计者以分层layer的方式组织协议以及实现这些协议的网络硬件和软件。每一个协议属于一层，每层想上一层提供服务service，即层的服务模型service model。

每层通过在该层中执行某些动作，或使用直接下层的服务，来提供它的服务。

一个协议层可以用软件，硬件或两者结合来实现。

协议分层具有概念化和结构化的长处。

各层的全部协议被称为协议栈protocol stack。因特网的协议栈有5个层次组成：物理层，链路层，网络层。运输层和应用层。

应用层：应用层是网络应用程序及其应用层协议存留的地方。

因特网的应用层包含很多协议。如HTTP，为Web文档提供请求和传送。SMTP。提供了电子邮件报文的传输，FTP，提供了两个端系统之间的文件传送。应用层协议分部在多个端系统上，一个端系统中的应用程序使用协议与还有一个端系统中的应用程序交换信息分组。位于应用层的信息分组称为报文message。

运输层：运输层提供了在应用程序端点之间传送应用层报文的服务。运输层有两个协议。TCP和UDP。TCP想它的应用程序提供面向连接的服务。这样的服务包含应用层报文想目的地确保传递和流量控制。TCP将长报文划分为短报文，并提供拥塞控制机制。UDP协议向它的应用程序提供无连接的服务。这是一种不提供不必要服务的服务，不提供可靠性。没有流量控制，也没有拥塞控制。运输层分组称为报文段segment。

网络层：因特网的网络层负责将称为数据报datagram的网络层分组从一台主机移动到还有一台主机。源主机中的因特网运输层协议向网络层递交运输层报文段和目的地址。因特网的网络层包含著名的IP协议。该协议定义了数据抱中的各个字段以及端系统和路由器怎样作用于这些字段。全部具有网络层的因特网组件都必须执行IP协议。因特网的网络层也包含决定路由的选路协议，数据报依据该路由从源传输到目的地。

链路层：网络层将数据报下传给链路层，链路层沿着路径将数据报传递给下一个节点，在下一个节点。链路层将数据报上传给网络层。链路层提供的服务取决于应用与该链路的特定链路层协议，有以太网，WiFi和点对点协议PPP。数据报从源到目的地传送须要经过多条链路。所以它可能被沿途不同链路上的不同链路层协议处理。链路层上的分组称为帧frame。

物理层：物理层的任务是将该帧中的一个一个的bit从一个节点移动到下一个节点。该层协议仍然与链路相关。并进一步的与链路的实际传输相关。如以太网下的物理层协议有：关于双绞铜线的，关于同轴电缆的，关于光纤的等等。

每种情况下移动一个bit的方式不同。