1.1 背景
- 独立网络，计算机相互独立
- 几台就是连接 形成私有的网络
- 私有网络相互连接 形成更大的私有网络
1.2 计算机与网络发展的7个阶段
- 批处理
将程序与数据放进卡带或磁带，由计算机按照一定的顺序读取 - 分时系统(TSS: time sharing system)
分时说白了就是OS里面学的CPU任务调度
多个终端公用一个计算机
分时系统促进了BASIC编程语言的发明
分时系统中终端与计算机形成星形结构，此时网络和计算机的关系浮出水面 - 计算机之间的通信
分时系统中计算机与计算机无法交互
70年代有了计算机与计算机之间的通信，取代了以前转移数据必须通过存储介质的模式 - 计算机网络的产生
- 互联网的普及
“瘦身” - 以互联网技术为中心的时代
随着互联网的发展，电话网被IP(Internet protocal)网取代 - 从“单纯建立连接”到“安全建立连接”
- TCP/IP
互联网是很多独立发展的网络通信技术融合而成的，能够使得他们之间不断融合并实现统一的就是TCP/IP技术
1.3 协议
- 协议分类
| 网络体系结构 | 协议 | 主要用途 |
|---|---|---|
| TCP / IP | IP ICMP TCP HTTP SMTP ... | 互联网、局域网 |
| IPX/SPX | IPX SPX NP ... | 个人电脑局域网 |
| AppleTalk | DDP RTMP ... | 苹果公司产品的局域网 |
| ... | ... | ... |
- 协议的必要性
协议就像语言，语言不通两个人就没法交流。只要遵守相同的协议就能实现通信 - 分组交换协议
分组交换是指将大数据分割为一个个叫做包(package)的较小单位进行传输的方式
计算机通信通常会在每一个分组中附加上源主机地址和目标主机地址送给通信线路，这些写入的部分就是“报文首部”
通信协议中一般会规定报文首部应该写入哪些信息以及如何处理这些信息
1.4 协议由谁规定
ISO（International Organizaion for Standards） 制定了 OSI （Open Systems Interconnection）。尽管OSI没有普及，但是设计之初作为指导方针的OSI常被用于网络协议的制定当中。
但是TCP/IP不是ISO制定的国际标准
而是IETF建议以及推进的标准化作业的一种协议
1.5 协议分层与OSI参考模型
层与层直接是通过接口连接
两个计算机之间的同层是通过协议连接
OSI每一层的作用：
- 应用层
应用程序提供服务，确定通信细节 - 表示层
数据格式的转换，向下转换或向上转换 - 会话层
建立和断开通信连接、数据分割等数据传输相关的管理 - 传输层
只在通信双方的节点处理，无需在路由器上处理 - 网络层
负责寻址和路由选择 - 数据链路层
负责物理层面的互联
将1/0序列划分为具有意义的数据帧传送给对端 - 物理层
负责0 1 比特流和电压高低等之间的转化
1.6 OSI参考模型通信处理举例
- 应用层
首部信息标明数据以及收件人信息 - 表示层
就是把某个计算机特定的数据格式转换为网络通用的标准数据格式 - 会话层
发邮件的顺序有很多种，会话层是决定数据传送顺序的
真正负责在网络上传输具体数据的是会话层以下的层
- 传输层
在两个主机之间创建逻辑上的通信连接就是传输层的作用
该层会确保数据到达目标地址，会在通信两端的计算机之间进行确认，如果数据没有到达会进行重发 - 网络层
负责将数据包发送到目标地址
是端到端的 - 数据链路处 物理层
数据链路层就是负责实现每一个区间的通信
物理层是通过地址实现传输，地址是MAC地址（也叫物理地址、硬件地址）
1.7 传输方式的分类
面向有连接型与面向无连接型
前者就是需要先打开一个连接才可以发送数据，否则在连接被关闭时无法发送数据
后者无需确定对方是否存在，发送端可以随时发送数据电路交换与分组交换
电路交换中交换机用于数据的中转处理
有几条电路就可以和几台用户机交流
分组交换是把数据分成多个数据包，按照一定顺序排列之后分别发出，是由分组交换机（路由）连接通信线路。路由器会把收到的分组数据缓存到自己的缓存区再转发给目标计算机。因此，分组交换也叫蓄积交换
分组交换中计算机与路由器之间以及路由器与路由器之间通常只有一条通信线路，因此是共享的线路。会导致数据传输有时候缓慢有时候快捷，甚至会产生缓存饱和或溢出根据接收端数量分类
- 单播
- 广播
- 多播
- 任播
1.8 地址
- 地址的唯一性
同一个通信网络内不允许有两个相同地址的通信主题存在 - 地址的层次性
就是地址是分层的 比如A-a-1
IP地址就是具有层次性的，由网络号和主机号两个部分组成。若主机号不同而网络号相同就说明这两个主机同属一个部门或集团组织，且地域分布上比较集中。
MAC地址就不具有层次性，因为MAC地址是由设备制造商针对网卡制定的
每个节点会根据分组数据的地址信息来判断报文应该从哪一个网卡发出去，因此各个地址会参考一个发出接口列表。MAC的叫地址转发表，IP的叫路由控制表。
1.9 网络的构成要素
