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計算機網絡學習筆記——計算機網絡的概述(1)

1、計算機網絡在資訊時代的作用

21世紀的一些重要特征就是數字化、網絡化和資訊化,它是一個以網絡為核心的資訊時代。

這裡所說的網絡是指“三網”:

  • 電信網絡:向使用者提供電話、電報及傳真等服務
  • 有線電視網絡:向使用者提供各種電視節目
  • 計算機網絡:使使用者能夠迅速傳遞資料檔案,以及從網絡上查找并擷取各種有用資料,包括圖像和視訊檔案

2、網際網路概述 網絡是由若幹結點和連接配接這些結點的鍊路組成。 網絡和網絡通過路由器互連起來,這樣就構成了一個覆寫範圍更大的網絡,即 網際網路。是以網際網路是“網絡的網絡”。

internet(網際網路或互連網)是一個通用名詞, 它泛指由多個計算機網絡互連而成的網絡。這些網絡之間的通信協定可以是任意的。 Internet(網際網路)則是一個專用名詞, 它是一個特定的計算機網絡,采用TCP/IP協定族作為通信規則,它的前身是美國的ARPANET。

3、網際網路的組成 從工作方式看,網際網路可以劃分為以下兩大塊:

  • 邊緣部分:由所有連接配接在網際網路上的主機組成。是使用者直接使用的,用來進行通信和資源共享
  • 核心部分:由大量的網絡和連接配接這些網絡的路由器組成。這部分為邊緣部分提供連通性和交換的服務

3.1、邊緣部分 “主機A和主機B進行通信”是指 “主機A的某個程序(運作着的程式)和主機B上的另一個程序進行通信”,比較嚴格的說法是 計算機之間的通信

計算機之間的通信方式通常劃分為兩大類:

  • 客戶—伺服器方式(C/S):客戶和伺服器是指通信中所涉及的兩個應用程序,這種方式描述的是進行之間服務和被服務的關系。客戶是服務請求方,伺服器是服務提供方(他們都要使用網絡核心部分所提供的服務)。客戶程式必須知道伺服器的位址,但是不需要特殊的硬體和很複雜的作業系統;伺服器程式在系統啟動後就自動調用并一直不斷的運作着,被動地等待接受來自各地的客戶的通信請求,是以伺服器程式不需要知道客戶程式的位址,一般需要強大的硬體和進階的作業系統支援。客戶和伺服器的通信關系建立後,通信可以是雙向的,都可以發送和接受資料
  • 對等連接配接方式(p2p):指兩主機在通信時并不區分哪一個是伺服器請求方還是服務提供方,隻要兩個主機運作了對等連接配接軟體,他們就可以進行平等的、對等連接配接通信,這時雙方都可以下載下傳對方已經存儲在硬碟中的共享軟體

3.2、核心部分 網際網路的核心部分要向邊緣部分中的大量主機提供連通性,使邊緣部分中的任何一台主機都能夠向其他主機通信。 在核心部分起特殊作用的是路由器(結點交換機),它是一種專用計算機 (但不是主機) ,路由器是實作分組交換(packet switching)的關鍵構件,其任務是轉發收到的分組 。

有三種交換技術:(了解)

電路交換:經過“建立連接配接”——>“通信”——>“釋放連接配接”這三個步驟的交換方式

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分組交換:采用存儲轉發技術。

計算機網絡學習筆記——計算機網絡的概述(1)
計算機網絡學習筆記——計算機網絡的概述(1)

路由器收到一個分組,先暫時存儲一下,檢查其首部,查找轉發表,按照首部中的目的位址,找到合适的接口轉發出去,把分組交給下一個路由器。這樣一步一步的(有時候會經過幾十個不同的路由器)以存儲轉發的方式,把分組傳遞最終的目的主機。 各路由器之間必須經常交換彼此掌握的路由資訊,以便建立和維持在路由器中的轉發表,使得轉發表能夠在整個網絡拓撲發生變化時及時更新。

分組交換的優點

優點 所采用的手段
高效 在分組傳輸的過程中動态配置設定傳輸帶寬,對通信鍊路是逐段占用
靈活 為每一個分組獨立地選擇轉發路由
迅速 以分組作為傳輸單元,可以不先建立連接配接就能向其他主機發送分組
可靠 保證可靠性的網絡協定;核心部分常采用網狀拓撲結構,分布式多路由的分組交換網,使網絡有很好的生存性

缺點是:分組在各路由存儲轉發時需要排隊,這會造成一定的時延;分組交換不是像電路交換那樣先建立連接配接,是以無法保證通信時端到端所需要的帶寬;各分組必須攜帶的控制資訊也造成了一定的開銷;

封包交換:電報通信中采用的一種基于存儲轉發原理的交換技術。 整個封包先傳送到相鄰結點,全部存儲下來後查找轉發表,轉發到下一個結點。