第一章概述
1.7.3 具有五层协议的体系结构

1.1.1计算机网络的定义
网络
是一个统称，泛指把人或物互连在一起而形成的系统。
电信网络：提供电话，电报以及传真等服务
有线电视网络：向用户传送各种电视节目
计算机网络：让用户能在计算机之间传送数据文件
发展最快并起到核心作用的是计算机网络
1.1.1.计算机网络的定义
计算机网络的精确定义并未统一。
较好的定义：
计算机网络主要是由一些通用的，可编程的硬件互相连接而成的，而这些赢家你并非专门实现某一个特定的目的这些可编程的硬件能够用来传送多种（例如，传送数据或视频信号）。不同类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用。
重要两点：
多重硬件：
包括计算机，智能手机，智能传感器等。
多种应用
包括：数据、语音、视频，以及今后可能出现的各种应用。
1.1.2 计算机网络的特点
连通性 (Connectivity)
使上网用户之间都可以交换信息（数据，以及各种音频视频） ，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。
注意，互联网具有虚拟的特点，无法准确知道对方是谁，也无法知道对方的位置。
共享 (Sharing)
指的是资源共享
资源共享的含义是多方面的，可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。
由于网络的存在，这些资源好像就在用户身边一样，方便使用。

用云表示网络，主机在“云””的里面
1.2互联网的概述
1.2.1互联网的概念
互联网是目前技术最为成功、应用最为广泛的计算机网络
互联网的定义
互联网，特指 Internet，它起源于美国，是由数量极大的各种计算机网络互连起来而形成的一个互连网络。它采用 TCP/IP 协议族作为通信规则，是一个覆盖全球、实现全球范围内连通性和资源共享的计算机网络。
internet 和 Internet 的区别
以小写字母 “i” 开始的 internet（互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。
以大写字母 “I” 开始的的 Internet（互联网或因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET。
互联网与互连网

任意把几个计算机网络互连起来（不管采用什么协议），并能够相互通信，这样构成的是一个互连网 (internet)，而不是互联网 (Internet)。
1.2.2互联网基础结构发展的三个阶段
第一阶段：从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程。
1983 年，TCP/IP 协议成为 ARPANET 上的标准协议，使得所有使用 TCP/IP 协议的计算机都能利用互连网相互通信。
人们把 1983 年作为互联网的诞生时间。
1990年，ARPANET 正式宣布关闭。
第二阶段：建成了三级结构的互联网。
它是一个三级计算机网络，分为主干网、地区网和校园网（或企业网）。

第三阶段：逐渐形成了多层次 ISP 结构的互联网。
出现了互联网服务提供者ISP。 (Internet Service Provider)。
任何机构和个人只要向某个ISP交纳规定的费用，就可以从该ISP获取所需要的IP地址的使用权，并且可以通过该ISP接入到互联网当中去
根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的IP地址数目的不同，ISP 也分成为不同层次的 ISP：主干 ISP、地区 ISP和本地 ISP。

1.解释下列协议或服务，写出其端口号
FTP 、TELNET 、SMTP、DNS 、HTTP 、POP3 、HTTPS 、腾讯QQ、DHCP服务器、DHCP客户机端、TFTP
2.不同层次的 ISP? internet（互连网）与的 Internet（互联网或因特网）？
3.计算机网络体系结构？
4.互联网协会 ISOC？RFC？
1.2.3互联网的标准化工作
互联网协会ISOC
互联网体系结构研究委员会IAB
互联网研究部IRTF
互联网研究指导小组IRSG
互联网工程部IETF
互联网工程指导小组
IESG
所有互联网标准都要以RFC的形式在互联网上发表
互联网草案不是RFC文档
建议标准从这个阶段开始就成为了RFC文档
互联网标准
1.3 互联网的组成

1.3.1 互联网的边缘部分
端系统：主机，手机，IP摄像头，大型或者超级计算机

端系统之间通信的含义
主机A和主机B进行通信实际上是指运行在主机A上的某个程序和运行在主机B上的另外一个程序进行通信
主机A的某个进程和主机B上的另外一个进程进行通信，简称为计算机之间的通信
端系统之间的通信方式通常可划分为两大类：

客户服务器方式（C/S方式）
即 Client/Server 方式，简称为 C/S 方式。
对等方式（P2P方式）
即 PeertoPeer 方式 ，简称为 P2P 方式。
1.客户-服务器的方式
客户，服务器都是指通信中所涉及的两个应用程序，客户-服务器方式所描述的是进程之间服务与被服务的关系
客户是服务的请求放，服务器是服务的提供方
服务的请求放和服务提供方都要使用网络的核心部分所提供的服务
客户软件的特点：
被用户调用后运行，在打算通信的时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。
不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
服务的请求放和服务的提供方都要使用网络核心部分所提供的服务
呵护和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程
客户-服务的方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系
客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。
客户与服务器的通信关系建立之后，通信可以使双向的，客户和服务器都可以发送和接受的数据
服务器软件的特点：
一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。
系统启动之后就自动调用并且一直不断地运行着，被动的等待并接受来自各地客户的通信的请求，因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址，一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持
2. 对等连接方式
对等连接 (peer-to-peer，简写为 P2P ) 是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。
只要两个主机都运行了对等连接软件 ( P2P 软件) ，它们就可以进行平等的、对等连接通信。
双方都可以下载对方应景存储在硬盘中的共享文档

对等连接方式的特点：
对等连接方式的特点：
对等连接从本质上看仍然是客户服务器的方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又是服务器
例如主机 C 请求 D 的服务时，C 是客户，D 是服务器。但如果 C 又同时向 F提供服务，那么 C 又同时起着服务器的作用。
对等连接工作方式可支持大量对等用户（如上百万个）同时工作。
1.3.2 互联网的核心部分
在网络核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。
路由器是实现分组交换 (packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。
网络核心部分是互联网中最复杂的部分。
网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。
分组转发是网络核心部分最重要的功能
在网络核心部分起着特殊作用的是路由器，
路由器实现分组交换的关键构建，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。

典型的交换技术包括
1.电路交换
2.分组交换
3.报文交换
互联网的核心部分采用了分组交换的技术
电路交换的主要特点
2 部电话机只需要用 1 对电线直接连接就能够互相通话。
5 部电话机两两直接相连，需 10 对电线。

N 部电话机两两直接相连，需 N(N –1)/2 对电线。这种直接连接方法所需要的电线对的数量与电话机数量的平方（N 2）成正比。
使用交换机
当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的交换任务。
每一部电话都直接连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户彼此之间可以很方便地通信。
所采用的交换方式就是电路交换 (circuit switching)。
“交换”的含义
就是转接
把一条电话线转接到另外一条电话线，让他们连通起来
从通信资源的分配角度来看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。
电路交换特点
电路交换必定是面向连接的
电路交换分为三个阶段
1，建立连接：建立一条专用的物理通路，以保证双方通话的时候所需要的通信资源在通信的时候不会被其他的用户占用
2通信：主叫和被叫双方就能互相通电话；
3.释放连接：释放刚才使用的这条专用的物理通路（释放刚才占用的所有通信资源）。

电路交换的特点：
计算机数据具有突发性
这会导致在传送计算机数据的时候，通信线路利用率很低（）用来传送数据的时间往往不到 10% 甚至不到 1%
2. 分组交换的主要特点
分组交换采用的是存储转发技术
在发送端，先把较长的报文划分成为较短的，固定的长度的数据段

添加首部构成分组
每一个数据段前面添加上首部构成分组 (packet)。

请注意：现在左边是“前面”
分组交换的传输单元
分组交换网以“分组”作为数据传输单元。
依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。

收到分组后剥去首部

最后还原成原来的报文
最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃。
分组交换的传输单元
每个分组在互联网中独立地选择传输路径。
用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。
每一个分组的首部都含有地址（诸如目的地址和源地址）等控制信息。
分组交换网中的节点交换机根据收到的分组首部中的地址信息，把分组转发到下一个节点交换机当中。
(a) 核心部分的路由器把网络互连起来
(b) 核心部分中的网络可用一条链路表示

路由器
在路由器中的输入和输出端口之间没有直接连线。
路由器处理分组的过程是：
把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；
查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；
把分组送到适当的端口转发出去。
主机和路由器的作用不同
主机是为了用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网络接收分组
路由器对分组进行存储转发，最后把分组交付给目的主机
分组交换的优点
高效：在分组传输过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用的
灵活：为每一个分组独立的选择最合适的转发路由
迅速以分组作为传送单位，可以不先建立连接就能向其他主机发送分组
可靠：保证可靠性的网络协议，分布式多路由的分组交换网，让网络有很好的生存性