计算机网络第一章网络技术基础1.1网络的作用1 .信息化、知识经济——信息共享推动变革
2 .运营商：“三网”——电信网、有线电视网、计算机网络(发展最快、核心作用) )。
3 .“三网合一”:电信网、有线电视网逐渐融入计算机网络
1.2网络发展1 .使用早期阶段(网络雏形) transceiver )进行简单结合
(1)收发机功能)为终端收发数据
)2)拓扑为星形
)3)数据交换工作通过通信网络的基础设施进行
)4) PSTN是电话网，只能传输模拟信号。 为了实现数字数据的传输，通信双方都使用调制解调器进行数字信号和模拟信号的转换
(5)线路控制器是线路控制器
功能：多线控制器可以将计算机连接到多个终端数据串并行转换简单的差错控制功能
(6)计算机：网络中心和控制者
)7)特点：多终端围绕高性能计算机
使用前端处理器
(1)前端处理器的功能)承担原始主机的所有通信任务，使主机摆脱繁重的通信任务，更好地执行APP应用程序
)2)网卡是前端处理器的化身
集中器
)1)高速线路的容量远远小于各低速线路的容量总和
)2)降低通信成本
2 .分组交换网(1)传统电路交换不适合计算机数据传输
资源浪费(线路交换使用专用物理路径，但计算机传输具有突发性、非连续性
不同型号的终端互连不便，需要调整缓冲机构和转换机构。 计算机的结构和规格多种多样
不灵活：单点故障、全线瘫痪——需再次拔出。 在长距离计算机传输中，数据传输效率为(2)分组交换的出现
1966年提出了小组交换的概念
1969年出现了第一个采用分组交换技术的计算机网络3354ARPANET (互联网前身)
1善于撒娇的懒汉(发起者、组织者)、爱心立方体)项目的主要实施者)。
2只有4个节点，主要用于军事研究，指导思想：互联网必须经得起故障考验，保持正常工作(3)分组交换网的组成
主机和节点交换机是计算机，但作用不同
主机为用户进行信息处理，可以通过网络与其他主机交换信息
节点交换机是进行分组交换的，用于转发分组，具有多个端口，输入输出之间没有直接连接。 高速缓存分组是网络的核心部件(4)分组交换的特点：
在存储器传输技术中，经由多个节点在发送端与接收端之间暂时累积数据，根据接收端的地址找到下一个接收数据的节点，并传送数据直到到达接收端为止
高效)逐步占用通信链路，动态分配传输宽带
灵活)智能节点可以独立处理数据发布
快速)将数据包作为传输单位，不需要建立连接，缩短了发送时间
可靠)完善的网络协议
**缺点：传输延迟(在中间节点上进行存储传输时需要队列) )。
头部数据中有开销(便携控制信息)当部分结点或链路被摧毁时，分组交换仍可保持网络通畅
线路交换适合于传输大量连续的数据，传输时间远远长于连接建立时间
传输少量、突发数据时使用分组交换
分组交换链路分配灵活，时延小
3 .互联网时代(1)互联网发展的第一阶段(5)分组交换网的优点：
最初的分组交换网ARPANET最初只是单一的分组交换网
ARPA研究多种网络互联的技术
1983年TCP/IP协议成为标准协议
1983~1984年，互联网形成
1990年，ARPANET正式宣布关闭
)2)作为互联网发展的第二个阶段，1986年，NSF成立了国家科学基金网NSFNET。 这是一个三级计算机网络
从1993年开始，美国政府支持的NSFNET逐渐被几个商用ISP网络所取代
(3)互联网标准化
ISOC :互联网society
(iab )管理互联网相关合同的开发
IETF )互联网工程部，负责协议的开发和标准化
(irtf )互联网研究部，进行理论研究
RFC文档：
1Request For Comment
2所有互联网标准均以RFC文档格式在线发布
3文档级别：
草案(网络灾难恢复
aft)建议标准(Proposed Standard)
草案标准(Draft Standard)
正式标准(Official Standard):真正的Internet标准 (4)中国的互联网建设
第一个分组交换网——CNPAC铁道部(1980~1989)
1994年正式接入Internet，64k bit/s ，国际上承认
中国公用计算机互联网CHINANET(邮电部)
中国教育科研网CERNET(教育部)
中国科技网CSTNET(中科院)
中国金桥网CHINAGBN(电子部)
中国联通互联网UNINET(中国联通)
中国网络通信集团互联网CNCNET(中国网通)
中国国际经济贸易互联网CIETNET
中国移动互联网CMNET
中国长城互联网CGWNET
中国卫星集团互联网CSNET
中国铁路互联网CRNET
(1)网络体系结构的内容
①激活：使用信令确保发送的通道
②进行数据分析，识别接收方
③发送方对接收方的就绪检测
④文件系统的格式转换（文件格式不兼容时）
⑤差错控制，保证接收方最终能收到正确的文件
⑥其他
(2)第一个阶段——“群雄逐鹿”
①1974年IBM公司宣布了网络体系结构SNA开始
②各个公司各自拥有自己的网络体系结构
③结果：造成大公司的垄断，技术不兼容，不利于网络的互连互通
(3)第二个阶段——OSI“一统天下”
①OSI七层模型——ISO 7498
<1>ISO：International Standard Organization
<2>OSI：Open System Interconnection Reference Model
<3>OSI/RM：开放系统互连基本参考模型
<4>开放：任何系统间进行互连（遵循OSI标准的系统）
<5>系统：现实系统中与互连相关的部分
<6>层次越多，处理时间越长，冗余信息越多
②OSI七层模型的失败
糟糕的提出时机：应用开发成就的钻石过后
标准制定过早：难以保证正确性，需要不断修改，厂商无法按标准研发
标准制定过晚：企业已投入资金并获得收益，后出现的新标准被企业忽略
糟糕的技术：模型和协议存在缺陷
<1>会话层和表示层几乎是空的
<2>数据链路层和网络层的内容太多
<3>服务和协议的定义非常复杂，实现起来特别困难
<4>有些功能在不同层上重复出现
糟糕的实现：太复杂，庞大且效率低，使用体验糟糕
糟糕的策略：政府的产物，无厂商愿意尝试
(1)哲学家交流模型
(2)为什么要分层？
①层次间相对独立性，只需要知道如何通过与下层的接口来获得服务，将一个复杂问题分解成若干小问题，由不同层次处理
②灵活性，任何一个层次的变化对其他层次都不会造成干扰
③易于分割，在每个层次上都可以采用最合适的技术来实现
④易于实现和维护
⑤易于标准化，每层次的功能和提供的服务都有了明确的说明
(3)分层的原则
①层次的数量不能过多，过多会导致层次间传输开销的增大，增加层次实现的成本
②层次的数量也不能过少，过少会导致某些层功能过于复杂，难以实现
③类似的功能放在同一层
④在实现技术经常变化的地方增加层次，利用层次结构的灵活性，使变化的影响降到最小
⑤层次边界选择要合理，使信息量最小
(4)网络协议内容：语法、语义、时序
(1)TCP/IP协议体系结构
(2)五层体系结构
(3)各层次功能
①物理层：透明的传送比特流，考虑如何让数据在不同的传输媒体上传输
②数据链路层：将数据封装成帧，透明的无差错传输，以帧为单位
③网络层：以分组或包为单位，实现数据在不同的子网中传输，进行路径选择
④运输层：以报文为单位，在两个主机进程之间提供可靠的端到端的数据传输
⑤应用层：最高层，直接为用户的应用进程提供服务
(4)数据传输与层次
①PDU：对等层次上传送数据的基本单元，这一层次的协议数据单元
②SAP：相邻的层次间的逻辑接口，又称服务访问点（底层向高层提供的一个服务接口）
③协议是水平的，服务是垂直的。对高层来说，底层是透明的
1.按网络的作用范围
广域网：几十到几千公里，核心，进行远距离的数据传输
局域网：范围小，使用广泛
城域网：一个城市，5~50公里之间，为一个或几个单位所有或公用
2.按网络使用者
公用网：电信公司出资建造的大型网络
专用网：某个部门为本单位特殊业务工作的需要而建造的网络
3.按交换功能
电路交换、分组交换、混合式
4.按拓扑结构
星型、总线型、环型、树型、混合、网状(不规则)