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整个网络协议与工具线路参照 pdai 的 Java 全栈知识体系学习，前半部分关于计算机网络的知识，padi 也是直接使用了博客园的博主桂城老托尼关于《计算机网络第五版》（谢希仁）的读书笔记，在学习期间，作者也会参考《计算机网络 - 自顶向下方法》进行内容补充。

# 计算机网络基础

如果学计算机网络觉得看文字过于枯燥，可以看一下中科大的郑烇老师的计算机网络的课。

# 因特网概述

一个网络可能由光纤，路由器，计算机（包括服务器）等组成，本质上就是结点和链路的组成。而因特网则是把许多网络连接在一起。

组成：

  • 边缘部分：由所有连接在因特网的主机组成，这些主机又叫做端系统 (end system)。
  • 核心部分：大量网络和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供服务的。

计算机通信方式：

  • 客户服务器方式 --C/S 方式，一般是客户端发起通信，否则服务端不知道客户端 IP。
  • 对等方式 --P2P 方式（Peer-to-Peer），两个主机都运行了对等连接软件，可以平等，对等连接通信。

因特网中的核心部分最复杂，起特殊作用的是路由器（Router），实现分组交换。比如某一主机现需要发送一段较长的数据，发送时就会将这段数据分为一个个的分组，加上首部（事实上，我们说一个分组时，已经认为其包含了首部）。首部包含了一些有用的信息，比如这个分组实际承载的数据多大，目标地址等。

分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。接收端收到分组后剥去首部还原成报文。最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。

# 路由器

路由器处理分组过程：

  • 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；
  • 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；
  • 把分组送到适当的端口转发出去。

请区分好路由器和主机的区别，尽管都是因特网的节点，但是它们是不一样的。

分组交换也存在许多问题，比如许多节点在经过同一个路由器分组转发时，需要排队，会造成一定时延，分组的首部也造成一定开销。

除了分组交换，还有电路交换，在发送信息前，双方必须建立一条连接，路径上的交换机都将为该连接维护状态，并且预留了带宽，数据能够以恒定速率发送。

对比：

早期面向终端的计算机网络是以单个主机为中心的星形网，各终端通过通信线路共享昂贵的中心主机的硬件和软件资源。分组交换网则是以网络为中心，主机都处在网络的外围。

# 网络分类

不同作用范围：

  • 广域网 WAN（Wide Area Network），手机端移动设备是通过蜂窝网提供商运营的基站来发送和接收分组。用于仅需位于基站的数万米范围。
  • 局域网 LAN（Local Area Network)，个人热点就是局域网，称为 wlan-- 无线局域网（Wireless），WiFi 是基于 IEEEE 802.11 技术的无线 LAN 接入，用户必须在接入点几十米范围内。
  • 城域网 MAN
  • 个人区域网 PAN

根据使用者也可以分为公用网和专用网。

重点需要提的是接入网 AN（Access），由 ISP--Internet Service Provider 提供，起到让用户域因特网连接的桥梁作用。每个 ISP 自身就是一个由多台分组交换机和多段通信链路组成的网络。

分组交换机除了路由器和链路层交换机，后者通常用于接入网，路由器用于网络核心中。

# 相关术语

带宽：数字信道所能传送的最高数据率，单位是比特每秒 b/s。

吞吐量：单位时间内通过某个网络（信道，接口）的数据量。

传输时延（发送时延 ）： 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间，发送时延 = 数据块长度 / 带宽。

传播时延 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间，传播时延 = 信道长度 / 信号在信道上的传播速率。

处理时延和排队时延比较简单，跟路由器有关。

# 体系结构

经常使用的 TCP/IP 协议是四层体系结构：应用层，运输层，网际层，网络接口层。和 ISO 折中之后，采用一种五层协议的体系结构：应用层，运输层，网络层，数据链路层，物理层。

还有 UDP，这种传输协议不能对数据做出任何保证，即使在传播过程中出现丢失，比特突变，都不会做任何弥补措施，一般用于实时媒体软件，比如直播（数据丢了就丢了，无所谓）。

# 参考

https://www.cnblogs.com/googny/p/3682280.html

《计算机网络自顶向下》第一章