[豪の学习笔记] 计算机网络ReStudy #01
跟学视频：数学建模老哥 - 计算机网络
使用教材：谢希仁-计算机网络（第8版）、计算机网络自顶向下方法
1 - 计算机网络概述
计算机网络发展历史
①ARPANET ---> 互联网
②三级结构因特网
③多层次ISP结构
ISP：因特网服务提供者/因特网
服务提供商是一个向广大用户综合提供互联网接入业务、信息业务和增值业务的公司，如中国电信、中国联通、中国移动等，分为主干ISP、地区ISP和本地ISP
主机A-->本地ISP-->地区ISP-->主干ISP-->地区ISP-->本地ISP-->主机B
计算机网络定义、组成、功能
定义：计算机网络是利用通信线路和交换设备将地理位置分散的、具有独立功能的多台计算机连接起来，按照某种协议进行数据通信，实现资源共享的信息系统
硬件、软件、数据的共享
计算机网络分类
按分布范围：广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个域网PAN
按使用者分：公用网、专用网
按拓扑结构分：总线型、星型、环型、网状型
按数据交换技术分：电路交换、报文交换、分组交换
2 - 数据交换方式：电路交换、报文交换、分组交换
电路交换
电路交换是以电路连接为目的的交换方式，通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通道（由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成）
传送数据量大且传送时间远大于呼叫时，选择电路交换，电路交换传输时延最小
报文交换
报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，报文整个地发送，一次一跳，在交换节点采用存储转发的传输方式，即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理，等到相应的输出电路有空闲时再送出
分组交换
基于报文交换，将报文划分为更小的数据单位：报文分组(也称为段、包、分组)。分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去
当端到端的通路由很多段的链路组成时，采用分组交换传送数据较为合适
从信道利用率上看，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换比报文交换的时延小，尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信
3 - 计算机网络分层体系结构
OSI参考模型(由国际标准化组织ISO提出)
物理层：主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输
数据链路层：主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧
网络层：主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务
传输层：负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信，传输单位是报文段或用户数据报
会话层：负责会话建立，向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据
表示层：用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式
应用层：所有能和用户交互产生网络流量的程序
OSI定义三点：服务、协议、接口
OSI先出现，参考模型先于协议发明，不偏向特定协议
TCP/IP设计之初就考虑到异构网互联问题，将IP作为重要层次
TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接服务并重，而OSI在开始时只强调面向连接这一种服务
4 - 计算机网络协议、接口、服务的概念
本部分总结自 李白 计算机网络（6）体系结构：计算机网络协议、接口、服务的概念 https://blog.csdn.net/weixin_40179091/article/details/105675249
协议
协议是控制两个(或多个)对等实体进行通信的规则的集合，是水平的，不对等实体之间没有协议
协议由语法、语义和同步三部分组成：
语法规定了传输数据的格式
语义规定了所要完成的功能，即需要发出何种控制信息、完成何种动作及做出何种应答
同步规定了执行各种操作的条件、时序关系等，即事件实现顺序的详细说明
一个完整的协议通常具有线路管理(建立、释放连接)、差错控制、数据转换等功能
接口
接口是同一结点内相邻两层间交换信息的连接点，是一个系统内部的规定
每层只能为紧邻的层次之间定义接口，不能跨层定义接口
同一结点相邻两层的实体通过通过服务访问点(SAP)进行交互，服务是通过SAP提供给上层使用的，第n层的SAP就是第n+1层可以访问第n层服务的地方
服务
服务是指下层为紧邻的上层提供的功能调用，它是垂直的，对等实体在协议的控制下，使得本层能为上一层提供服务，但要实现本层的协议还需要使用下一层提供的服务
上层使用下层所提供的服务时必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语：
请求(Request)：由被服务用户发往服务提供者，请求完成某项工作
指示(Indication)：由服务提供者发往被服务用户，指示用户做某件事情
响应(Response)：由被服务用户发往服务提供者，作为对指示的响应
证实(Confirmation)：由服务提供者发往用户，作为对请求的证实
有应答服务包含全部四类原语，无应答服务只有请求和指示两类原语
协议与服务的区别
只有本层协议的实现才能保证向上一层提供服务，本层的服务用户只能看见服务而看不到下层的协议，即下层的协议对上层的被服务用户是不透明的
协议是“水平的”，是控制对等实体之间通信的规则
服务是“垂直的”，是由下层通过层间接口向上层提供的，且只有那些能够被高一层实体“看得见”的功能才称为服务
服务的分类
面向连接服务
在面向连接服务中，通信前双方必须先建立连接，分配相应的资源(如缓冲区)，以保证通信能够正常进行，传输结束后释放连接和所占用的资源。
面向连接服务可以分为连接建立、数据传输和连接释放三个阶段
TCP就是一种典型的面向连接服务的协议
无连接服务
通信前双方不需要建立连接，需要发送数据可以直接发送，在每个带有目的地址的包(报文分组)传送到线路上，由系统选定路线进行传输
这是一种不可靠的服务，通常被描述为“尽最大努力交付”，它并不能保证通信的可靠性
IP、UDP就是一种无连接服务的协议
可靠服务
指网络具有纠错、检错、应答机制，能保证数据正确且可靠地传送到目的地
不可靠服务
指网络只是尽量正确、可靠地传送，不能保证数据正确、可靠地传送到目的地
有应答服务
指接收方在收到数据后向发送方给出相应的应答，该应答由传输系统内部自动实现，可以是肯定应答也可以是否定应答
无应答服务
指接收方收到数据后不自动给出应答，若需要应答则由高层实现
浙公网安备 33010602011771号