计算机网络基本概念
计算机网络是通信技术和计算机技术紧密结合的产物
通信系统模型:
- 计算机网络就是一种通信网络
定义:计算机网络就是互连的、自治的计算机集合
- 自治:无主从关系
- 互连:互联互通
通信链路
当两台主机距离过远时,直接使用物理链路连接不可行。通过交换网络互连主机
Internet:
组成细节角度
全球最大的互联网络
* ISP(Internet Service Provider)网络互连的“网络之网络”
数以百万计的互连的计算设备集合
* 主机=端系统
* 运行各种网络应用
* 通信链路
光纤、铜缆、无线电、卫星...
分组交换:转发分组(数据包)
* 路由器和交换机
服务角度
为网络应用提供通信服务的通信基础设施
* Web、VoIP、email、网络游戏、电子商务、社交网络...
为网络应用提供应用编程接口(API)
* 支持应用程序“连接”Internet,发送/接收数据
* 提供类似于邮政系统的数据传输服务
硬件(主机、路由器、通信链路等)是计算机网络的基础
计算机网络中的数据必须交换遵守事先预定好的规则
任何通信和信息交换过程都需要规则
网络通信:
* 通信主体是“机器”不是人
* 交换”电子化“或”数字化“消息
* 计算机网络的所有通信过程都必须遵守某种/些规则---协议
网络协议,简称协议,是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定
协议规定了通信实体之间所交换的消息的格式、意义、顺序以及针对收到消息或发生的事件所采取的动作(action)
协议三要素:
语法(Syntax)
* 数据与控制信息的结构或格式
* 信号电平
语意(Semantics)
* 需要发出何种控制信息
* 完成何种动作以及作出何种响应
* 差错控制
时序(Timing)
* 事件顺序
* 速度匹配
- 协议规范了网络中所有信息发送和接收过程
- 学习网络的重要内容之一
- 网络创新的表现形式之一
- Internet协议标准
RFC:Request for Comments
IETF:互联网工程任务组
网络边缘:
* 主机
* 网络应用
接入网络、物理介质
* 有线或无线通信链路
网络核心(核心网络)
* 互联的路由器(或分组转发设备)
* 网络之网络
主机(端系统)
* 位于“网络边缘”
* 运行网络应用程序
Web、email
客户/服务器(client/server)应用模型
客户端发送请求,接收服务器响应(Web,FTP)
对等(peer-peer,P2P)应用模型
无专用服务器
通信在对等实体之间直接进行
接入网络
数字用户线路(DSL)(独占)
利用已有的电话线连接中心局的DSLAM
语音通过DSL电话线接入电话网
上行低,下行快
电缆网络:有线电视网络(共享)
频分多路复用:在不同频带(载波)上传输不同的频道
HFC:混合光纤同轴电缆(共享)
非对称
典型家庭网络的接入:
机构接入:
无线接入:
通过共享的无线接入网络连接端系统与路由器
通过基站(base station)或称为“接入点”(access point)
无线局域网络(LANs)
广域无线接入(蜂窝网)
网络核心的关键功能:路由+转发
路由:确定分组从源到目的传输路径
转发:将分组从路由器的输入端口交换至正确的输出端口