计算机网络基本概念
# 计算机网络基本概念
# 什么是计算机网络
计算机网络的定义
- 计算机网络是通信技术与计算机技术紧密结合的产物
通信系统模型
计算机网络就是一种通信网络
# 计算机网络的定义
定义
- 计算机网络就是互连的、自治的计算机集合
- 自治
- 无主从关系
- 互联
互联互通
通过通信链路连接
当距离较远时,数据量较大时,通过交换网络互连主机
- 自治
# 什么是 Internet
Internet 示意图
从组成细节的角度
- Internet 是全球最大的互联网络
- ISP(Internet Service Provider)网络互连的“网络之网络”
- 数以百万计的互连的计算设备集合
- 主机(hosts)=端系统(end systems)
- 运行各种网络应用
- 通信链路
- 光纤, 铜缆, 无线电,卫星…
- 分组交换: 转发分组(数据包)
- 路由器(routers) 和交换机(switches)
- 数以百万计的互连的计算设备集合
- ISP(Internet Service Provider)网络互连的“网络之网络”
服务角度
- 为网络应用提供通信服务的通信基础设施
- 常见的网络应用
- Web, VoIP, email, 网络游戏,电子商务, 社交网络, …
- 常见的网络应用
- 为网络应用提供应用编程接口(API):
- 支持应用程序“连接”Internet,发送/接收数据
- 提供类似于邮政系统的数据传输服务
仅有硬件(主机、链路、路由器……)连接,Internet 既不能顺畅运行也不能保证应用数据有序交付,还需要有协议
# 什么是网络协议
协议是计算机网络有序运行的重要保证
类比
- 硬件(主机、路由器、通信链路等)是计算机网络的基础
- 相当于交通系统中的道路
- 计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则,规则即协议
- 相当于交通系统中的交通规则
任何通信或信息交换过程都需要规则
示例: 人类交谈
- 询问时间
- 请教问题
- 人员引荐
一般是发送特定的消息,采取特定的动作
网络通信
- 通信主体是“机器”而不是人
- 交换“电子化”或“数字化”消息
- 计算机网络的所有通信过程都必须遵守某种/些规则—协议
TCP 连接示例
# 网络协议的基本定义
定义
- 网络协议(network protocol),简称为协议,是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定
- 协议规定了通信实体之间所交换的消息的格式、意义、顺序以及针对收到信息或发生的事件所采取的“动作”(actions)
# 协议的三要素
# 语法
语法 (Syntax)
- 数据与控制信息的结构或格式
- 信号电平
- 对于底层信息
# 语义
语义(Semantics)
- 需要发出何种控制信息
- 完成何种动作以及做出何种响应
- 差错控制
# 时序
时序(Timing)
- 事件顺序
- 速度匹配
# 协议是计算机网络的重要内容
协议规范了网络中所有信息发送和接收过程
- 例:TCP, IP, HTTP, Skype,802.11
学习网络的重要内容之一
网络创新的表现形式之一
- 如针对于物联网的新型网络协议
Internet 协议标准
- RFC: Request for Comments
- IETF:互联网工程任务组(Internet Engineering TaskForce)
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