计算机网络（一、计算机网络体系结构）_什么是计算机网络及其体系结构作为计算机专业的一名学生,如何做合格的网络公

一、计算机网络概述

1.定义

计算机网络是互连的（能够相互共享资源）、自治的（能够自我管理、配置和维护）计算机系统的集合。

2.组成

从物理组成上看，计算机网络包括硬件、软件、协议三部分。
从工作方式上看，计算机网络分为边缘部分和核心部分。边缘部分由所有连接在互联网上，供用户直接使用的主机组成，用来进行通信和资源共享。核心部分由大量的网络和连接这些网络的路由器组成，它为边缘部分提供连通性和交换服务。
从功能组成上看，计算机网络由通信子网和资源子网两部分构成。通信子网（包括物理层、数据链路层和网络层）由各种传输介质、通信设备和相应的网络协议组成，为网络提供数据传输、交换和控制能力，实现联网计算机之间的数据通信。资源子网由主机、终端以及各种软件资源、信息资源组成，负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与服务。

3.功能

计算机网络的功能：数据通信、资源共享、分布式处理、负载均衡、信息综合处理。
注：分布式计算机系统是整个系统中的各台计算机对用户都是透明的，用户可以通过输入命令运行程序，但用户不知道具体是哪台计算机上运行的，操作系统为用户选择一台最合适的计算机。

4.分类

按分布范围：广域网、城域网、局域网、个人区域网。
按拓扑结构：星型网络、总线型网络、环形网络、网状型网络。
按传输技术：广播式网络、点对点网络。
按使用者：公用网、专用网。
按数据交换技术：电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络。

二、计算机网络体系结构与参考模型

1.协议

协议是一种规则，是控制两个对等实体进行通信的规则。（对等层：不同机器上的同一层。对等实体：同一层上的实体。）

2.接口

接口又称为服务访问点，从物理层开始，每一层都向上层提供服务访问点，没有接口就不能提供服务。

3.服务

服务指下层为相邻上层提供的功能调用。协议是水平的，服务是垂直的，即下层向上层通过接口提供服务。下层提供服务的实现细节对上层透明。
三类服务：
1.面向连接和面向无连接的服务
面向连接：当通信双方通信时，要事先建立一条通信线路，该线路包括建立连接、使用连接和释放连接3个过程。
面向无连接：通信双方不需要事先建立一条通信线路，而是把每个带有目的地址的包（报文分组）传送到线路上，由系统选定路线进行传输。
2.有应答和无应答服务
有应答服务：接收方在收到数据后向发送方给出相应的应答。
无应答服务：接收方收到数据后不自动给出应答。
3.可靠服务和不可靠服务
可靠服务：网络具有检错、纠错、应答机制，能够保证数据正确、可靠地传送到目的地。
不可靠服务：网络只能尽量保证数据的正确和可靠。

4.参考模型

1.OSI参考模型（7层）
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
2.TCP/IP参考模型（4层）
网络接口层（包括物理层和数据链路层）、网络层、传输层、应用层。
3.OSI参考模型和TCP/IP参考模型对比
（1）在 OSI 模型中,严格地定义了服务、接口、协议;在 TCP/IP 模型中,并没有严格区分服务、接口与协议。
（2）OSI 模型在协议发明之前产生，即 OSI 先有模型,后有协议,这就决定 OSI 模型不会偏向哪一组协议，更具有通用性。而 TCP/IP 则相反，协议一定会符合模型。
（3）TCP/IP 模型的协议没有 OSI 模型的协议隐蔽性好。
（4）OSI 模型支持非连接和面向连接的网络层通信,但在传输层只支持面向连接的通信;TCP/IP 模型只支持非连接的网际层通信, 但在传输层有支持非连接和面向连接的两种服务可供用户选择。
总之，OSI 七层协议体系复杂且不实用,但概念清楚,体系结构完整；而 TCP/IP 四层协议却得到广泛的应用。
4.协议的功能
1.物理层（比特流）
负责链路上比特流的传输。中继器、集线器工作在这一层。
2.数据链路层（帧）
将网络层传下来的IP数据报组装成帧。网桥、交换机工作在这一层。协议：PPP、HDLC。
3.网络层（数据报）
将传输层传下来的报文段封装成分组，选择适当的路由，使分组能够交付到目的主机。路由器工作在这一层。协议：ICMP、IGMP、IP（IPV4 IPV6）、ARP 、RARP。
4.传输层（报文段（TCP）或用户数据报（UDP））
负责主机中两个进程之间的通信。协议：TCP UDP、ARQ。
5.会话层
对会话进行控制。包括建立、管理、终止会话。
6.表示层
用于处理在不同通信系统中交换信息的表示方法，主要包括数据格式变换、数据加解密、数据压缩与恢复等功能。
7.应用层
为应用程序之间提供服务。协议：HTTP，FTP、POP3、SMTP。