《图解TCP/IP协议》 笔记1.1-1.7

第1章 网络基础知识

1.1网络的出现

计算机由单机模式转入联机模式，实现台计算机的信息共享

广域网（Wide Area Network）指覆盖多个远距离区域的网络，生活中用到的骨干网络即是广域网络。

局域网（Lan Aera Network）指小范围内的网络，通常如家中使用的路由器设备构建的网络，学校使用的校园网，公司办公网络。

1.2计算机与网络发展的阶段

批处理（Batch Processing）

由用户将程序和数据记录在卡带中，交由管理员进行操作，计算机按照一定顺序去处理卡带中的数据

分时系统（Time Sharing System）

20世纪60年代出现了分时系统。允许多个用户建立终端与计算机连接。

在分时系统中，用户与计算机发起连接，计算机为用户开启一个终端进程，接收用户的输入信息，并为其返回一个结果，用户并不会感知到其他用户的存在。由此出现了计算机与网络之间的概念，此时的组网结构大多为星型组网。由用户终端接入计算机进行通信。

计算机之间的通信

分时系统提供了多用户接入计算机的办法，但计算机之间的信息传输仍然很繁琐，需要通过物理存储介质来进行数据的传递，在20世纪70年代，计算机的性能有了飞速发展，体积也趋于小型化，价格也越来越低，越来越多的企业拥有了计算机，由此计算机与计算机之间的通信需求也应运而生。

计算机网络的产生

20世纪70年代，人们开始实验基于分组交换技术的计算机网络，到了80年代，一种能够互联多种计算机的网络随之产生，它允许各式各样的计算机互联。

同时图形化的界面增强了计算机的易用性，大大降低了人们使用计算机的技术要求，计算机也运行用户在多任务之间切换运行，为人们提供了各种各样的新鲜功能。

互联网的普及

通过使用HTTP协议、Web浏览器，来完成信息的分发、修改、上传、存储、使人们能够更加快捷的获取知识。

以互联网技术为中心的时代

随着互联网的普及，大多数网络技术都被以IP为基础的以太网网络所取代，IP及其族协议，为各种数据的处理、分发提供了一个足够稳定的传输方法。

从"单纯建立连接" 到 “安全建立连接”

随着网络设备接入数目的增多，以及网络通信协议的逐渐统一化，安全问题也被摆到了人类的面前，对于网络的接入、传输进行安全的控制，成为了当前所需研究的课题，在这个方向上，也提出了多种安全协议和功能来解决数据在传输过程中的安全性，由底层的PPP，CHAP（公网接入），802.1X，Protal（用户接入），Port Scurity，到顶层的HTTP协议使用了SSL以其后版本的TLS的HTTPS 都在为用户数据的安全保驾护航。

1.3协议

协议是在数据传输过程中对数据格式进行的一种通用约定，符合协议规定的数据才能被正确，稳定的转发，所有遵循协议的用户才能正常的使用互联网网络。

OSI 七层模型

由ISO标准组织指定的通信模型

在模型中，将通信协议的必要功能分成了7层，且要求：每一层都为其上层提供特定的服务，且去接受下层提供的服务，上下层之间进行交互通信时所遵循的约定叫“接口”，同一层次之间交互所遵循的约定叫服务。

OSI为通信定义了7层模型

层次名称	功能
应用层	针对特定应用的协议
表示层	数据固有格式与网络标准数据格式的转换
会话层	建立、维持会话，并保持同步
传输层	为数据传输提供可靠传输
网络层	提供网络寻址，和路由选择
数据链路层	设备间传递和识别数据帧
物理层	经由物理实体进行数据传输

数据在网络中传输的处理

进行数据传输 ，最重要的是将用户发送的信息安全完整的传输到接收端。

由此，计算机将用户需要发送的数据进行根据网络格式进行封装，由各层次添加对应的网络要求的报文头部，交由物理链路进行传输，中间设备根据网络层的信息，对目的计算机进行寻址，最后到达目的计算机，再又下之上逐一解除网络封装，还原成应用信息交由目的计算机去处理。

1.4传输方式的分类

有连接与无连接

在数据传输过程中，根据应用的需求，计算机可以提供更合适的传输方式来进行数据的传输。

当数据接收方所需要的服务为高速率，低时延的服务时，此时数据的传输速度为用户的优先要求， 对于少部分的丢包可以容忍。如视频服务、FPS游戏等，此时的连接更趋向于采用无连接的数据传输方式。

当数据接收方所需要的服务不太关心速率传输的高效性（相对而言），而在意数据的安全，质量时，更倾向于采用有连接的服务，在通信前先建立起一条通信链路，确保双方的连接状态，再进行数据的传输，如远程桌面、文件下载，网络访问等。

数据的传输类型

数据传输中，不仅有针对链路需求的传输处理，同时也存在着依据服务类型而进行的数据传输处理。

广播：当某一区域内的所有计算机设备都需要获取一条信息时，可以采用广播（Broadcast）方法对数据进行处理。如在局域网中学习同一广播域所发出的ARP请求和向DHCP服务器请求分配地址时使用的DHCP请求。

组播： 当区域内的部分用户对同一项数据内容有获取需求时，可以通过组播（Multicast）为这组用户提供服务，如直播服务。

单播： 数据传输中的最基本传输模式，一台计算器去向另一台计算机请求服务，对端仅将请求的信息发送给请求此信息的计算机的服务。如文件传输服务。