电脑网络基础知识
算机网络学习的核心内容就是网络协议的学习，分享了电脑网络的基础知识给大家，欢迎参考！
一，最主要的三种网络
（1）电信网络（电话网），负责话音通信，也就是打电话、接听电话。
（2）有线电视网络，主要提供视频服务。
（3）计算机网络，主要是数据传输服务，也就是说是资源共享,其主要的服务就是因特网。
三种网络在各自的通信协议下传输信息，为用户提供通信服务。
二，计算机网络背景
20世纪40年代以来，人们就梦想能拥有一个世界性的信息库。在这个信息库中，信息不仅能被全球的人们存取，而且能轻松地链接到其他地方的信息，使用户可以方便快捷地获得重要的信息。因此，互联网应运而生。
internet泛着互联网；Internet是互联网的一种，称为因特网，但因特网并不是全球唯一的互联网络。例如在欧洲，跨国的互联网络就有“欧盟网”（Euronet），“欧洲学术与研究网”（EARN），“欧洲信息网”（EIN），在美国还有“国际学术网”（BITNET），世界范围的还有“飞多网”（全球性的BBS系统）等。
Internet提供的主要服务有万维网（WWW）、文件传输（FTP）、电子邮件（E-mail）、远程登录（Telnet）、手机（3GHZ）等。万维网联盟称为W3C。
万维网（WWW）常简称为Web。分为Web客户端和Web服务器程序。 WWW可以让Web客户端（浏览器）按照超文本传输协议(HTTP)访问浏览Web服务器上的页面。 WWW是一个由许多互相链接的超文本组成的系统，这些超文本可以通过互联网被访问。在这个系统中，每个有用的事物，称为一样“资源”；并且由一个全局“统一资源标识符”（URI）标识；这些资源通过超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol）传送给用户，而后者通过点击链接来获得资源。
三，因特网组成
因特网主要是由核心部分和边缘部分组成，网络核心部分是因特网中最复杂的部分。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）。
因特网的核心部分是由许多网络和把它们互连起来的路由器组成，而主机处在因特网的边缘部分。在因特网核心部分的路由器之间一般都用高速链路相连接，而在网络边缘的主机接入到核心部分则通常以相对较低速率的链路相连接。
在网络边缘的端系统中运行的程序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)和对等方式(P2P方式)。还有一种浏览器服务器方式（B/S方式）是C/S方式的一种特例。
四，因特网中节点间信息传递方式
1， 电路交换
电路交换首先在发送端和接收端建立连接，然后将报文传输过去，最后释放连接。 电路交换的三个阶段：建立连接、通信、释放连接。电路交换中通过交换机实现两个节点之间的通信。电信网络（电话网）使用的电路交换。
2， 报文交换
在通信过程中，通信双方以报文为单位、使用存储-转发机制实现数据交互的通信方式，被称为报文交换。发送电报使用的报文交换。
3， 分组交换
分组交换与报文交换一样都使用存储-转发机制，不过分组交换将报文分成多个分组，以分组为单位、使用存储-转发机制实现数据交互。在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段， 每一个数据段前面添加上首部构成分组，各个分组依次发送到接收端，接收端接收到分组后，剥去首部，将其组装成还原成报文。计算机网络使用的分组交换。
报文被拆分成分组后，从发送端出发，经过多个路由器，到达接收端，这些路由器根据一定的路由选择协议根据分组的头部地址将分组转发到相应的端口，路由选择协议非常重要的。
1、 关于“最佳路由”
（1.1）不存在一种绝对的最佳路由算法。
（1.2）所谓“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择而已。
（1.3）实际的路由选择算法，应尽可能接近于理想的算法。
（1.4）路由选择是个非常复杂的问题
（1.4.1）它是网络中的所有结点共同协调工作的结果。
（1.4.2）路由选择的环境往往是不断变化的，而这种变化有时无法事先知道。
2、 从路由算法的自适应性考虑：
（2.1）静态路由选择策略，即非自适应路由选择，其特点是简单和开销较小，但不能及时适应网络状态的变化。
（2.2）动态路由选择策略，即自适应路由选择，其特点是能较好地适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开销也比较大。
（3.1）内部网关协议 IGP (Interior Gateway Protocol)，即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。目前这类路由选择协议使用得最多，其具体的协议有多种，如 RIP 和 OSPF 协议。RIP: Routing Information Protocol 路由信息协议。RIP 协议的三个要点：（a）仅和相邻路由器交换信息。（b）交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 （c）按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒；OSPF：Open Shortest Path First 开放最短路径优先。
（3.2）外部网关协议EGP (External Gateway Protocol) ，若源站和目的站处在不同的自治系统 中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。这样的协议就是外部网关协议 EGP。在外部网关协议中目前使用最多的是BGP-4。BGP：Border Gateway Protocol 边界网关协议。BGP 是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议。边界网关协议 BGP 只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由（不能兜圈子），而并非要寻找一条最佳路由。
六，网络协议
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议，网络协议简称为协议。它主要由三个要素组成：
（1）语法，即数据与控制信息的机构或格式；
（2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应；
（3）同步，即事件实现顺序的详细说明。
由此可见，网络协议是计算机网络的不可缺少的组成部分。实际上，只要我们想让连接在网络上的另一台计算机做点事情，都需要有协议。对于非常复杂的计算机网络协议，其结构应该是层次式的，我们把计算机网络的各层及其协议的集合，成为网络的体系结构。体系结构是抽象的，而实体则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。
七，计算机网络的体系结构
计算机网络的体系结构有两种:
（1）OSI的七层协议体系结构，概念清楚，理论完整，但它既复杂又不实用。
（2）TCP/IP四层体系结构，它得到了广泛的应用，不过从实质上讲，TCP/IP只有最上面的三层，因为最下面的网络接口层并没有什么具体内容。因此在学习计算机网络的原理时采用折中的办法，即综合OSI和TCP/IP的优点，采用一种只有五层协议的体系结构。
假定网络中两个主机是相连的，它们之间传输数据，应用进程的数据在各层之间的传递过程中所经历的变化，如下图所示。
实体，表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程；协议，控制两个对等实体（或多个实体）进行通信的规则的集合；在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。由此可见，协议是水平的，而服务是垂直的。
通常我们所说的TCP/IP协议，是指TCP/IP协议族，即TCP/IP四层的所有协议集合。TCP/IP协议族的特点是上下两头大而中间小：应用层和网络接口层都有多种协议，而中间的IP层很少，上层的各种协议都向下汇聚到一个IP协议中。折中很像沙漏计时器形状的TCP/IP协议族表明：TCP/IP协议可以为各种各样的应用提供服务，同时TCP/IP协议也允许IP协议在各种各样的网络构成的互联网上运行。不难看出IP协议在一天入网中核心作用。
八，计算机网络的五层结构
1，物理层
一个数据通信系统可以划分为三大部分，即源系统（包括源点和发送器）、传输系统和目的系统（包括接收器和终点）。信息变化过程是：电脑中文字转化为数字比特流（数字信号），通过调制解调器转化为模拟信号，将模拟信号发送到接收端，接收端将模拟信号转化为数字比特流（数字信号），再转化为文字，在电脑中显示。具体流程如图：
通信的目的是传送消息，如话音、文字、图像等都是消息。数据是运送消息的实体。信号则是数据的电气的或电磁的表现。根据信号中代表消息的参数的取值方式不同，信号可以分为模拟信号和数字信号，模拟信号（或连续信号），代表消息的参数的取值是连续的；数字信号（或离散信号），代表消息的参数的取值是离散的，在使用时间域的波形表示数字信号时，则代表不同离散数值的基本波形就称为码元。在使用二进制编码时，只有两种不同的码元，一种代表0而另一种代表1状态。
计算机网络中要使用“信道”这一名词，信道不同于电路，信道一般表示向某一个方向传送消息的媒体。因此，一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。从通信的双方信息交互的方式来看，有以下三种方式：
（1）单工通信，只能有一个方向的通信而没有反方向的交互，无线电广播或有线电广播以及电视广播就属于这种类型。
（2）半双工通信，通信的双方都可以发送消息，但不能同时发送。这种通信方式是一方发送另一方接收，过段时间反过来。
（3）全双工通信，通信的双方可以同时发送和接收信息。单工通信只需要一条信道，而半双工和全双工通信需要两条信道。显然，双向同时通信的传输效率最高。
2，数据链路层
数据链路层属于计算机网络的底层，使用的信道有两种类型：
（1）点对点信道，使用一对一的点对点通信方式。使用点对点协议PPP，在通信质量较差的年代，在数据链路层使用可开传输协议曾经是好办法，因此能实现可靠传输的高级数据链路控制HDLC成为当时比较流行的数据链路层协议，但现在HDLC很少使用，对于点对点的链路，简单得多点对点协议PPP则是目前使用最广泛的数据链路层协议，PPP协议就是用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议。
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