计算机网络：基础概念_计算机网络是通信技术的一种,是一种网络通信技术。-程序员宅基地

技术标签：计算机网络

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基础概念

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。是一种通信网络。

通信系统模型：
通信模型
计算机网络的定义：计算机网络是互连的、自治的计算机集合。

互连：通过通信链路互联互通
自治：无主从关系

仅有通信链路无法保证信息交换，还需要协议
协议即是事先约定好的数据交换的规则

协议

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信息的格式、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(Syntax)：数据与控制信息的结构或格式；信号电平
语义(Semantics)：需要发出何种控制信息；完成各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

计算机网络结构

网络结构
图中的计算机网络可以分为：网络边缘，接入网络或物理介质，网络核心

网络边缘：主机（端系统）、网络应用（C/S，Client/Server 应用模型或P2P，peer to peer 应用模型）
接入网络，物理介质：有线或无线通信链路，
网络核心（核心网络）：互联网的路由器或转发设备，是网络的网络

接入网络

数字用户线路

DSL示意图
数字用户线路（DSL，Digital Subscriber Line）：利用已有的电话线提供网络连接
ADSL（Asymmetric DSL，非对称数字用户线路）是一种较为流行的DSL
非对称：上行传输速度与下行传输速度不一样
计算机通过调制解调器（modem），接入电话网络，
两端均设有分离器与 DSLAM 以分离电话信号与数据通信

DSL是典型的 FDM（Frequency-division multiplexing，频分多路复用）技术的应用
频分多路复用：在不同频带上传播不同信号
DSL中的FDM
DSL的接入是独占的

电缆网络

另一种应用 FDM 技术的接入网络是电缆网络，即利用有线电视网络接入到ISP
电缆网络示意图
此方式又称为HFC（hybrid fiber coax，混合光纤同轴电缆），也是下行高于上行的非对称
而计算机需要 cable modem 对信号进行调制解调

HFC 从主机到电缆头端是多个家庭、多个设备共享的

典型家庭接入网络

家庭接入网络示意图
可以看到，在不同的传输需要上选择了不同的传输媒体

机构接入网络

使用典型的局域网技术，目前使用最广泛的有线局域网技术为以太网（Ethernet）
机构接入网络示意图
目前，端系统通常直接连接以太网交换机

无线接入网络

通过共享的无线接入网络连接端系统与路由器
通常将主机连接到基站（base station）或称为接入点（access point）
典型无线接入网络：

无线局域网（LANs）：同一建筑物内，范围小；802.11b/g（WIFI）协议；11Mbps\54Mbps；
广域无线接入：通过电信运营商，接入范围在几十公里；3G、4G等；1、10、100Mbps；

接入网络解决的问题：如何将网络边缘接入核心网络 / 核心网络的边缘路由器？
（通过家庭、机构接入网络，无线接入网络等。不同的接入方式的带宽不同，有独占 / 共享之分）

网络核心

网络核心即是互连的路由器网络，其关键功能是路由和转发
路由（routing）：确定分组从源到目的传输路径
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

网络核心解决的问题：如何将数据从源主机通过网络核心送达目的主机（通过数据交换）

Internet结构：网络之网络

Internet 是最大最典型的互联网络

端系统通过接入ISP（access ISP）连接到Internet
接入ISP 进一步互连构成复杂的网络互连的网络

实际情况是接入ISP 连接到更高一级的全球ISP，这些全球ISP 间建立一些对等链路
（peering link）进行互连，或引入第三方的 IXP（Internet exchange point）进行互连，
在全球ISP 与接入ISP 间可能还有一些区域ISP 存在，
另一方面，近年出现一种互联网内容提供商（Internet Content Provider，ICP）网络（如Google、M＄），
这种内容提供商网络可能运行自己的网络，并就近为端用户提供服务、内容

成为如下的局面：即网络中心是少数互连的大型网络
一级的商业ISP（如网通、电信、AT&T等）提供国家或国际范围覆盖的网络
内容提供商网络，作为私有网络，连接其数据中心与 Internet，通常绕过一级ISP 和区域 ISP
Internet结构

2020/4/18

本文链接：https://blog.csdn.net/kafmws/article/details/104918708

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