一、計算機網絡概述
概念組成和功能：利用通信裝置和線路将地理位置不同的，功能獨立的多個計算機系統互連起來，以功能完善的網絡軟體（網絡通信協定 資訊交換方式 網絡作業系統）實作網絡中資源共享和資訊傳遞的系統。
資料處理和資源共享是兩大基本功能。
邏輯功能分為資源子網和通信子網：
- 資源子網：負責資料處理的主計算機與終端
- 通信子網：負責資料通信處理的通信控制處理機與通信線路
資源子網的概念
- 資源子網的組成：
主機 終端 終端控制器 外設 軟體資源 資訊資源
- 主機：
大型機 中型機 小型機 工作站或微機
- 終端：
使用者通路網絡的界面；終端可以是簡單的輸出終端，帶有微處理機的智能終端；終端通過主機煉乳網内，也可以用過通信控制處理劑連入網内
通信子網的概念：
- 早期的ARPA net中承擔通信控制處理機功能的裝置是接口封包處理機IMP，也就是現在廣泛使用的路由器
- 路由器将主機和終端連入網内
- 路由器完成分組接收、校驗 存儲 轉發功能
- 交換機
Internet網絡結構：
通過校園網。企業網或ISP聯入地區主幹王，地區豬肝網通過國家主幹網聯入國家間的高速主幹網，這樣就形成一種由路由器互連的大型。層次結構的國際網的Internet網絡結構。
計算機網絡的分類
- 網絡分布範圍分類：
廣域網 城域網 區域網路 個人區域網
- 使用者分類：
公用網 專用網
- 交換方式分類：
電路交換 封包交換 分組交換
- 拓撲結構分類：
星形 總線 環形 樹形 網形
計算機網絡的标準化工作及相關組織
- 标準化的重要性：
- 實作不同廠商的硬軟體之間的互連，必須遵從統一的标準
- 标準的分類：
- 法定标準：權威機構指定的正式的合法的标準：OSI
- 事實标準：某些公司的産品在競争中占據了主流，時間長了這些就成了标準 TCP/IP
ITU-T：國際電信聯盟電信委員會
ISO：國際标準化組織
IEEE：美國電子 電器學工程師學會 IEEE802系列區域網路标準
IETF：Internet工程任務組 RFC
二、計算機網絡體系結構
- 體系結構：計算機網絡各層次及其協定的集合
- 層次結構以垂直分層模型來表示
除了在實體媒體上進行的是實通信之外，其餘各對等實體間進行的都是虛通信，對等層的虛通信必須遵循該層的協定。
層次結構劃分的原則：
- 每層的功能應是明确的，并且是互相獨立的，當每一層的具體實作方法更新時，隻要保持上下層的接口不變，變不會對鄰居産生影響
- 層間接口必須清晰，跨越接口的資訊應盡可能少
- 層數應适中，若層數太小，則造成協定太複雜，若層數太小，則體系結構過于複雜，使描述和實作各層功能變得困難。
三、計算機網絡協定、接口、服務
1、協定
網絡協定是為網絡資料交換而制定的規則、約定與标準。
網絡協定的三要素：語義、文法、時序
語義：用于解釋比特流的每一部分的意義
文法：文法是使用者資料與控制資訊的結構與格式，以及資料出現的順序的意義
時序：事件實作順序的詳細說明
2、接口（服務通路點）
- 接口是同一節點内相鄰層之間交換的連接配接點
- 同一個結點的相鄰層之間存在着相同規定的接口，底層向高層通過接口提供服務
- 隻要接口條件不變，底層功能不變，底層功能的具體實作方法與技術的變化不會影響整個系統的工作
3、服務
為保證上層對等提之間能互相通信。下層向上層提供的功能。
4、網絡體系結構的特點
- 以功能作為劃分層次的基礎
- 第n層實體在實作自身定義的 隻能使用第n-1層提供的服務
- 第n層在向第n+1層提供服務時，此服務不僅包含第n層本身的功能，還包含由下層服務提供的功能
- 僅在相鄰層間有接口，且所提供的服務的具體實作細節對上一層完全屏蔽。
概念了解：
- 網絡協定是按層次結構來組織的
- 網絡層次結構模型與各層協定的集合稱為網絡體系結構
- 網絡體系結構對計算機網絡應該實作的功能進行了精确的定義
- 體系結構是抽象的，而實作是指能夠運作的一些硬體和軟體
四、ISO/OSI參考模型和TCP/IP模型
1、ISO/OSI參考模型
| 面向資訊處理 | 應用層 | 使用者功能 |
| 表示層 | ||
| 會話層 | ||
| 面向資料通信 | 傳輸層 | |
| 網絡層 | 網絡功能 | |
| 資料鍊路層 | ||
| 實體層 |
OSI參考模型各層的功能：
實體層的主要功能：
- 利用傳輸媒體為通信的網絡結點之間建立。管理和釋放實體連接配接
- 實作比特流的透明傳輸，為資料鍊路層提供資料傳輸服務
- 實體層的資料傳輸單元是比特
資料鍊路層的主要功能：
- 在實體層提供的服務基礎上，資料鍊路層在通信的實體間建立資料鍊路連接配接
- 傳輸以幀為機關的資料包
- 采用差錯控制與流量控制方法，使有差錯的實體線路變成無差錯的資料鍊路
網絡層的主要功能：
- 通過路由選擇算法為分組通過通信子網選擇最适當的路徑
- 為資料在結點之間傳輸建立邏輯鍊路
- 實作擁塞控制，網絡互連等功能
傳輸層的主要功能：
- 向使用者提供端到端服務
- 處理資料包錯誤。資料包次序以及其他一些關鍵傳輸問題
- 傳輸層向高層屏蔽了下層資料通信的細節，是計算機通信體系中最關鍵的一層。
會話層的主要功能：
- 負責維護兩個節點之間的傳輸連結，以確定點到點傳輸不中斷
- 管理資料交換
表示層的主要功能：
- 使用者處理在兩個通信系統中交換資訊的表示方式
- 資料格式變換
- 資料加密與解密
- 資料壓縮與恢複
應用層的主要功能：
- 為應用程式提供網絡服務
- 識别并保證通信對方的可用性，是的協同工作的應用程式之間的同步
- 建立傳輸錯誤糾正與保證資料完整性的控制機制
TCP/IP模型：
特點：
獨立于計算機硬體和作業系統
獨立于特點的網絡硬體，統一的網絡位址配置設定方案，使得整個TCP/IP裝置在網中都具有唯一的位址
1、網絡接口層
參考模型的最底層。負責通過網絡發送和接收IP資料報
充分展現相容性和适應性
2、網絡層
相當于OSI參考模型網絡層無連接配接網絡服務
處理互連的路由選擇、流控和擁塞問題
IP協定是無連接配接的，提供盡力而為服務的網絡層協定
3、傳輸層
在網際網路中源主機與目的主機的對等實體間建立用于會話的端到端連接配接
傳輸控制協定TCP是一種可靠的面向連接配接協定
使用者資料報協定UDP是一種不可靠的無連接配接協定
4、應用層
主用協定有:遠端登入協定 Telnet
檔案傳輸協定 FTP 簡單郵件傳輸協定 SMTP
域名系統 DNS
簡單網絡管理協定 SNMP
超文本傳輸協定HTTP
tip:自下而上第一個提供端到端的服務層是傳輸層 自上而下是應用層
TCP/IP參考模型網絡層提供的是無連接配接不可靠的資料報服務
TCP/IP體系結構中，直接為ICMP提供服務的協定是IP
通過POP3協定接收郵件時使用的傳輸層服務類型是有連接配接可靠的資料傳輸服務（郵件要求可靠性）
重點：層次的功能