【计算机网络】计算机网络学习笔记(一)

参考视频:【计算机网络】哈尔滨工业大学

简介

计算机网络是通信技术计算机技术结合的产物

通信系统模型

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如上就是通信系统的模型,信息通过信源(信息发送者),经过发送变换器的转换,通过信道运输。运输过程中可能受到噪声的影响,最后通过接收变换器,传递到信宿(信息接收者)处。

而计算机网络,实际上就是一种特殊的通信系统网络。只不过是信源及信宿被换为了计算机而已。

什么是计算机网络

计算机网络是一个互联的自治的计算机集合

  • 自治表示无主从关系
  • 互联表示互联互通
    • 通过通信链路(光纤 电缆 无线信号等)

在计算机网络中,通常把这些计算机统称为主机,连接这些主机的通信链路我们称之为链路

交换网络

思考一个问题。在距离远、数量大的时候,我们该如何保证互联呢?

如果我们之间用物理链路去连接,是不可行的。

因此,我们需要通过交换网络来互连主机。

在交换网络中,我们引入了一些别的设备,然后让主机与交换网络连接在一起,这样主机之间就可以通过交换网络进行通信了。

另外需要的是,交换网络中有一个非常重要的设备——交换节点。它在计算机网络中通常是路由器或交换机。

什么是Internet

组成细节角度

Internet是全国最大的互联网络,它由很多的ISP(Internet Service Provider)互联网服务提供商互联在一起,构成的网络互联的网络。

它由全球ISP连接到区域ISP,进而连接到地区的ISP,然后连接到一些如机构网络(校园网)、家庭网络、移动网络等等

仿照计算机网络的概念,Internet就是一个有数百万计的互连的计算设备的集合

其中,主机(hosts)又称端系统(end Systems),运行各种网络应用。

这些计算设备,通过通信链路连接在一起(光纤、电缆、无线电、卫星…)

这样全球性的互联网络,不可能全部用通信链路直连所有的主机,因此我们需要交换网络

这些交换网络由 路由器(routers)、交换机(switchers)等交换设备构成,它们的作用是转发分组(数据包)

服务角度

从服务角度来看,Internet是一个为网络应用提供通信服务的通信基础设施

它为各种网络应用提供了API,使得各种应用可以连接Internet,发送/接收数据。

网络协议

Q:仅仅由硬件(主机链路、路由器…)连接,Internet能否顺畅的运行?能保证数据有序交付么?

A:答案当然是否定的。我们还需要网络协议

信息交换的规则

网络协议对于计算机网络是十分重要的。计算机网络中,硬件(主机、路由器、通信链路)是计算机网络的基础。而计算机网络中的数据交换,必须遵守实现约定的规则。就如同交通系统需要有交通规则一样。

任何通信或信息交换的过程都需要有一定的规则

比如人类的交谈中,也要遵循一样的规则。

例如当我们需要询问时间、请教问题…等等情况下,都需要遵循一定规则。比如下面

A:你好

B:你好啊

A:现在几点了

B:2点10分

这就是一种规则。

什么是网络协议

同样的,在我们计算机的网络通信时,也需要遵守一定规则。只不过通信的主体由人变为了机器而已。并且,交换的信息也变成了”电子化”、”数字化”的信息

计算机网络的所有通信过程都需要遵循某些规定,这就是网络协议

网络协议(network protocol),简称协议,是为网络中的数据交换建立的规则、标准。

它规定了实体间交换信息的格式、意义、顺序以及针对收到消息或发生事件采取的动作。

事实上,不同的协议的功能、要完成的任务、交换的信息、信息的格式都是不大一样的。

网络协议的三个要素

一个网络协议,通常有三个最基本的要素

  • 语法(Syntax)
    • 数据与控制信息的结构或格式
    • 信号电平
  • 语义(Semantics)
    • 需要发出何种控制信息
    • 完成何种动作及作出何种响应
    • 差错控制
  • 时序(Timing)
    • 时间顺序
    • 速度匹配

网络协议的意义

协议规范了网络中所有信息的发送及接受的过程。是学习网络的重要内容之一。是网络创新的表现形式之一(物联网,传感器网络等)

Internet中的协议标准

  • 大部分协议都是以RFC(Request for Comments)文档的形式存在的
  • 由IETF(Internet Engineering Task Force)互联网工程任务组来管理
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一名热爱代码的 Android 开发者

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