计算机网络概述_isp-ixp

计算机网络

本文参考至cyc大佬的博客，目前已有5.3k的star，地址是：cyc
【ps:第一次写博客，不对的地方请指正。】

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一、为什么是网络的网络

网络是将不同主机连接起来的技术。全球有无数个网络，小到一个个人开的无线热点就是一个网络。
而互联网就是最大的网络，他负责将不同的网络连接起来，使得接入互联网的两台之间可以互相通信。

二、ISP与IXP

1.ISP

ISP（Internet Service Provider）,是提供各种互联网服务的供应商。普通民众不知道如何使用互联网，比如接入互联网，邮件通信等等，ISP可以帮助用户，它提供透明的服务，用户不需要了解底层实现，但是需要向他们缴纳费用。
ISP按照覆盖范围从大到小分为三级：

1. 一级ISP
2. 二级ISP
3. 接入ISP
   

2. IXP

负责不同ISP之间的互联。

三、通信方式

1. C/S

主机分为客户机与服务器，客户机只能发送请求，而服务器只能被动接收处理请求，给出响应。

2. P2P

即点对点网络。
所有连通的主机之间都是平等的，都可以发送请求和响应请求。
比如说共享桌面等。

四、交换方式

1. 电路交换

两台主机通信的时候，会占据一条完整的物理链路，其他主机不能中途抢占。实现起来很简单，但是链路利用率很低；
通俗点说，就好像通信双方在打电话，一旦双方在通话中，其他人就被占线了。

2. 分组交换

通信时不会占据一条网络，而是将发送的信息分为几部分，标注上己方和对方的主机信息，以及一些分组的不同部分的信息（如这个数据报属于第几个部分），从主机发送出去，由中间的节点查看主机信息选择传输到哪里。
之所以分为多个部分，是因为特别长的数据不利用传输。那为什么分成小的部分就容易传输了，以后看到会补充。

五、时延

时延就是从数据发出去后到对方接收到的耗时
时延 = 传输时延 + 传播时延 + 排队时延 + 处理时延。

1. 传输时延。这个应该叫做发送时延比较好，指的是从发送方的主机发出信息，到信息完全进入链路所耗费的时间（也包含接收方从链路读取信息到信息完全读入主机的时间。）传输时延与数据量的大小有关，如果一个信息数据量很小，可能很快就封装完了，甚至都不需要分组。而如果数据量很大，封装数据帧就会多耗时很多。
2. 传播时延。指的是数据在物理链路上的耗时。
3. 排队时延：当一个中间节点的路由器要处理的数据报很多而它来不及处理时，其他数据包只能排队等待前面的处理完再轮到它。
4. 处理时延：路由器解析数据报的头信息，分配路由再重新打包所需要的时间总和。

• 传输时延取决于数据量大小，传播时延取决于通信双方的长短以及网络拥堵程度。

六、OSI参考模型

这个比较不好记，我借用了参考文献处一个大佬的例子：老板发文件。哈哈，有丶牵强了，能帮助理解就好。

1. 应用层：应用层是为用户提供服务的一层，用户可以选择其中的协议进行自己想要的功能。如，一个公司的老板想将一份重要文件资料发给另一个公司，他只需要思考文件应该写什么，之后的工作交给下面的员工解决。
2. 表示层:对数据进行加密，解密，格式转化之类的任务。如，另一个公司是在外国，因此需要将文件转为外文；文件很重要，为了防止泄漏，将其经过特殊加密，同样对方的表示层就需要将文件解密。
3. 会话层：当一次通信开始时，会话层会负责开启双方的一次会话（即双方在会话中可以在继续使用这条连接随时传递信息）。当公司A老板发送文件给了公司B（开启会话），B不敢马上就去执行，他会等待A有没有修改要求的消息传来（维持会话），当然也不是无限制地等待，如果A向B说我保证不会修改了（主动结束会话），或者B等待了A三天时间还是没有消息（超时），B就会按照文件开始动手。
4. 传输层：负责确定通信双方的连接方式，为上层提供一条连接通信双方的路径，而隐藏底层的实现。同时传输层也有流量控制与差错控制的功能。如，文件当然不可能让员工送过去，而是雇佣快递公司来送，快递公司就是AB公司之间的传输层，他可以根据文件的重要性或者要求运输时间的长短来选择运送方式，而双方不需要了解快递公司是怎么送的。
5. 网络层：负责数据包在网络中的传输，包括路由选择，拥塞控制，解析头信息等功能。他将储传输层的数据段打包成分组，将分组在底层提供的链路中进行传输。比方是，路由器就好像是快递公司的各个集散网点，可以清楚地规划快递接下来的路径，以达到最快或者最安全的送达。
6. 数据链路层：负责数据在一个子网中的传播，数据链路层依靠的是主机唯一的物理地址。数据链路层要完成的任务有：
   封装成帧（为了方便差错校验，将数据封装为设定的大小和格式）;
   透明传输：由于需要按照一定格式，区分链路上每一帧的开始和结束也需要数据链路层完成，而他的处理会对用户透明，即用户输入什么字符都可以封装为帧，有可能就包含开始或者结束符，这些由数据链路层做转义处理；
   差错校验：为了保证传输过程中数据不出错，由数据链路层按照数据帧提供的校验数据对数据帧进行差错校验，但是他不负责改正错误（如重传），这个交由上层解决；
   数据链路层就好像一个区域中的快递员，可以根据地址信息准确地将包裹送到对方家，如果用户不满意，还可以由快递员记录退货信息。
7. 物理层，在传输线路中选择的物理介质。比方说，快递在运送过程中是飞机还是货车，快递员送货是三轮车还是卡车，都由物理层决定。

TCP/IP模型和OSI的区别就是把头三层（上层）放到一起，成为了应用层。
![https://img-blog.csdnimg.cn/2021010409370574.gif]

七、数据帧，数据包，数据报，分组，数据段，报文。

我从发送方出发，说的是数据异常了一层封装最后传到链路上的成品，在接收方只需要反向解封装就行了。

1. 报文（message）,用户要发送的完整信息，也可以叫做消息。
2. 数据段(segment),也可以叫报文段，为了实现网络层的分组传输，需要在传输层将原始数据拆分成几个部分，就是数据段；
3. 数据报（datagram），有的博客说是UDP协议传输的单元，有待考证。
4. 数据包(packet），也可以叫做分组。是在网络层传输的数据单元，对每个数据段加上控制信息，如这是第几段，目标与本机的ip端口等；
5. 数据帧（frame），对数据包进行再封装，加上源MAC和目标MAC,就是数据帧。

吐槽一句，这些中文翻译太shit了。。。。懂的也被这些翻译整糊涂了。

参考文献：这位大佬的博客
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