计算机网络基本概念

什么是计算机网络

计算机网络是通信技术与计算机技术紧密结合的 产物

计算机网络

• 是一种通信网络，其信源和信宿为计算机。
• 是互连的、自治的计算机集
• 距离远，数量大，通过交换网络互连主机

什么是Internet

全球最大的互连网络，ISP网络互连的“网络之网络”

• 组成细节角度
  互连计算设备集合 hosts = end system
  通信链路 光纤 铜缆 无线电 卫星
  分组交换：转发分组（数据包）routers / switches
• 服务角度
  为网络应用提供通信服务的 通信基础设施
  为网络应用提供应用编程接口（API）

什么是网络协议

硬件（主机、路由器、通信链路等）是计算机网络的基础
协议是计算机网络有序运行的重要保证 ，是通信过程中必须遵守的某种规则
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 ，包括
信息的格式、意义、顺序
收到信息或发生的事件所采取的动作

网络通信

• 通信主题是机器
• 交换电子化或数字化消息
• 计算机网络所有通信过程都必须遵守某 种/些规则—协议

协议三要素

• 语法 Syntax 数据与控制信息的结构或格式
• 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 Timing 事件顺序 速度匹配

计算机网络的结构

网络边缘 主机（端系统）/网络应用
接入网络，物理介质 有线/无线通信链路
网络核心（核心网络） 互联的路由器（或分组转发设备） 网络之网络

• 网络应用模型
  client/server应用模型，客户发送请求，接受服务器响应，如web应用，文件传输FIT应用
  peer-peer，P2P 对等应用模：没有或不仅依赖专用服务器，对等实体直接进行通信，如QQ，BT,Skype，Gnutella

• 接入网络
  分类：住宅(家庭)接入网络 机构接入网络 无线接入网络（基站） 移动接入网络，主要形式看ppt
  用户关心：
  带宽（bandwidth bps），即数据传输速率，bit per sec，比较信号的带宽是频率最高与最低之差，单位是Hz
  独占/共享
  数据用户线路DSL
  采用多路复用技术，利用已有的电话线连接中心局的DSLAM
  电缆网络，有线电视网络，使用频分多路复用：在不用频带（载波）上传输不同频道
  HFC：混合光纤同轴电缆（hybrid fiber coax）
  非对称：下行30mbps 上行2mbps，各家庭共享家庭至电缆头端的介入网络，不同于DSL的独占至中心局的接入。所有，DSL是比较快的

• 网络核心
  关键功能：路由+转发
  解决的基本问题：利用数据交换技术实现数据从源主机通过网络核心送达目的主机
  路由（routing）：确定分组从源到目的传输路径
  路由协议 - 路由算法 - 本地转发表/路由表
  转发（forwarding）：将分组从路由器的输入端口交换至正确的输出端口。

Internet结构：网络之网络

有很多网络互联以后构成的全球性的大的互联网络
是由网络边缘的端系统即主机，通过接入ISP（access ISPs）连接到Internet，接入ISP必须进一步互连，构成复杂的网络互联的网络。无人可以精确描述当前Internet的结构。
数以百万计的接入ISP如何互联在一起？ 直接互联不适用于大规模网络，将每个接入ISP连接到一个国家或者全球ISP。

典型的互联方式：

• 对等链路 peering link
• 第三方互联网交换结点（IXP Internet exchange point），实现大的ISP的互联