1.1-2组成和分类_笔记

一、计算机网络体系结构 00:00



1. 组成和分类

1）计算机网络的组成 00:11



• 计算机网络的组成 00:54

  

  • 组成要素
    • 硬件: 包括端系统（如计算机、手机等）以及中间设备（如路由器、交换机等）。
    • 软件: 附在端系统上，甚至中间设备上也有一定的软件。
    • 协议: 一系列规则和约定的集合，穿梭于各个硬件之间，构成计算机网络的基础。
    • 说明: 硬件、软件和协议这三大要素结合在一起，构成了计算机网络。协议规定了数据如何封装、打包、传输以及从一端到另一端的处理方式。

• 工作方式 01:06

  

  • 边缘部分与核心部分概述 01:16

    

    • 定义: 计算机网络从工作方式上可分为边缘部分和核心部分。
    • 重要性: 边缘部分虽然称为“边缘”，但非常重要，核心部分提供服务，使边缘部分能实现端系统与端系统之间的通信。

  • 边缘部分的组成 01:29

    

    • 组成: 边缘部分由一系列的端系统组成。
    • 端系统实例: 包括计算机、服务器、大型计算机、网络摄像头等，可以实时捕获并发布信息。

  • 端系统之间的通信 01:54

    

    • 通信实质: 端系统之间的通信实际上是进程之间的通信。
    • 示例: 如主机A的QQ进程与主机B的QQ进程之间的通信。

  • 端系统通信的方式 02:48

    

    • 概述: 端系统之间的进程通信主要包括CS方式、BS方式以及P2P方式。

  • CS（Client-Server）方式 03:01

    

    • 定义: 客户服务器方式，是因特网上最常用、最传统的方式。
    • 特点: 呈现服务与被服务的关系，客户是被服务的，服务器为客户提供服务。
    • 示例: 使用微信时，消息发给腾讯的服务器，由服务器处理请求再传递给接收者。
    • 局限性: 由于资源有限，访问服务的人越多，速度越慢。

  • BS（Browser-Server）方式 04:44

    

    • 定义: 浏览器服务器方式。
    • 特点: 类似于CS方式，但客户端换成了浏览器。
    • 示例: 使用火狐浏览器或C浏览器访问服务器，服务器对请求产生响应。

  • P2P（Peer-to-Peer）方式 05:40

    

  • 

  • 核心部分的功能与作用 08:45

    

    • 功能: 核心部分为边缘部分服务，包括路由器、中间设备、网络连接等。
    • 作用: 核心部分与边缘部分连接在一起构成计算机网络，实现数据通信和资源共享。

• 功能组成 08:56

  

  • 计算机网络的功能
    • 数据通信: 计算机网络可以实现数据通信，即联网计算机之间的信息传递。
    • 资源共享: 计算机网络还可以实现资源共享，包括硬件资源、软件资源和数据资源等。
  • 通信子网与资源子网
  • 
  • OSI参考模型与层次功能
    • OSI参考模型: 计算机网络按照层次划分为七层。
    • 层次功能:
      • 下三层（通信子网）: 负责数据的传输、交换、控制和存储，实现联网计算机之间的数据通信。
      • 上三层（资源子网）: 负责数据的封装和处理，实现资源共享功能。
      • 传输层: 承上启下，弥补上三层要求的服务和网络层提供的服务之间的差距，并向高层用户屏蔽通信子网中的细节。
  • 传输层的类比理解
    • 生活化例子: 购买口红的过程类比于数据传输过程。
      • 数据封装与处理: 类似于给口红打包、写小卡片、放到漂亮盒子里，对应资源子网的数据封装和处理。
      • 数据传输: 类似于口红上路，可以是游、跑、走或打车等方式，对应通信子网的数据传输过程。
      • 传输层的作用: 类似于准备送口红上车的过程，承上启下，准备将数据送入通信子网。

• 计算机网络的分类

  • 按分布范围分类
    • 广域网（WAN）: 范围非常广，几十到几千公里，是因特网的核心部分，负责长距离的数据传输。
    • 城域网（MAN）: 覆盖一个城市的网络，范围适中。
    • 局域网（LAN）: 地理范围较小，如学校或办公楼内，实现局部的数据通信。
    • 个人区域网（PAN）: 范围很小，约十米左右，连接个人电子设备，如电脑、智能手表等。
  • 广域网与局域网的技术区别
    • 广域网技术: 使用交换技术，通过路由器等中间设备转发和存储数据。
    • 局域网技术: 通常使用广播技术，如在一个村子里喊话，全村人都能听见。
  • 按使用者分类
    • 公用网: 国有或私有出资建造的大型网络，如电信、联通等。
    • 专用网: 特定部门或行业为满足特殊工作需求构建的网络，如军队、政府或公司内部网络。
  • 按交换技术分类
    • 电路交换: 建立连接后通话，占用通信资源直至通话结束。
    • 报文交换: 数据以报文形式存储转发，适合数据量大的情况。
    • 分组交换: 将报文切成小组，通过路由器存储转发，更高效灵活。
    • 电路交换特点: 建立连接、持续占用资源、释放连接。
    • 报文交换与分组交换特点: 存储转发，分段传输，资源利用更高效。
  • 按拓扑结构分类
    • 总线型: 所有端系统连接在一条总线上，简单但扩展性有限。
    • 星型: 中间节点四散开来链接每个结点，易于管理和扩展。
    • 环形: 结点连成环，数据传输有固定路径。
    • 网状型: 结点间有多条路径，高可靠性和冗余。
    • 总线型: 所有节点共享一条公共信道，易于实现但扩展受限。
    • 星型: 中心节点控制，便于管理和扩展。
    • 环形: 数据传输路径固定，适用于特定场景。
    • 网状型: 高冗余和可靠性，适用于广域网。
  • 按传输技术分类
    • 广播式网络: 共享公共通信信道，如局域网，使用总线型拓扑结构。
    • 点对点网络: 使用分组存储转发和路由选择机制，如广域网。
    • 
    • 广播式网络特点: 一台计算机发送消息，所有计算机都能收到。
    • 点对点网络特点: 数据通过分组存储转发，只有目标计算机能收到。

2）计算机网络概述

• 计算机网络的概念
  • 计算机网络: 互联的、自治的计算机集合，主要功能是数据通信和资源共享。
  • 数据通信: 计算机网络使分散的计算机能够相互通信。
  • 资源共享: 包括软件、硬件、数据等资源，实现分布式处理和负载均衡。
• 计算机网络的组成
  • 组成部分
    • 硬件: 包括计算机、网络设备等物理组件。
    • 软件: 如操作系统、网络协议栈等。
    • 协议: 定义网络通信的规则和标准。
  • 工作方式
    • 边缘部分: 由端系统（如PC、手机）组成，负责用户数据的生成和处理。
    • 核心部分: 由路由器、交换机等中间设备组成，负责数据的转发和路由。
• 计算机网络的分类
  • 按分布范围分
    • 广域网（WAN）: 覆盖范围广，用于连接不同地区的网络。
    • 城域网（MAN）: 覆盖城市范围，连接城市内各点的网络。
    • 局域网（LAN）: 较小范围，如办公室、家庭内的网络。
    • 个人区域网（PAN）: 围绕个人设备的网络，如蓝牙、Wi-Fi直连。
  • 按使用者分
    • 公用网: 面向公众提供服务的网络。
    • 专用网: 为特定组织或机构内部使用的网络。
  • 按交换技术分
    • 电路交换: 实时占用资源，如电话系统。
    • 报文交换: 使用存储-转发机制，不独占资源。
    • 分组交换: 也使用存储-转发，是现代网络的基础。
• 拓扑结构
  • 总线型
    • 特点: 所有设备共享一条通信线路，简单易用，但故障影响全局。
  • 星型
    • 特点: 所有设备通过中心节点连接，便于管理和扩展，但中心节点是关键点。
  • 环型
    • 特点: 数据在环中单向传输，适用于简单网络。
  • 网状型
    • 特点: 高冗余度，强连通性，常用于广域网。
• 传输技术
  • 广播式网络
    • 特点: 数据从一个节点发送到所有其他节点，如以太网。
  • 点对点网络
    • 特点: 数据在两个节点之间直接传输，需要路由选择机制。
• 功能组成
  • 通信子网: 负责数据的传输和路由，对应OSI模型的下三层。
  • 资源子网: 提供资源共享和服务，对应OSI模型的上三层。
  • 传输层: 承上启下的关键作用，确保数据传输的可靠性和效率。
  • 

接下来我们将学习标准化组织及其相关工作。

二、知识小结