计算机网络:自顶向下(Top-Down)学习笔记_1.1

一.前言

本人最近正在学习计算机网络课程,参考教材为 计算机网络:自顶向下方法(第七版) (Computer Networking: A Top-Down Approach(7th Edition))。参考的网课为:b站上中科大郑烇老师的计网课程(BV1JV411t7ow)。这个老师的视频比较新,并且讲得很清晰,强烈推荐!

现准备分享自己的学习过程,一来作为课程复习加深印象,二来锻炼自己的语言组织能力。此后一段时间会不定期更新(因为是自学,课余时间并不固定)。本人CSDN新人,还望大家多多关照!


二.正文

首先,计算机网络是一门极其复杂的课程,没有哪一个人能够迅速地掌握。在这门课程中涉及极多的概念、协议和技术,因此学习这门课程通常采用分层的结构。这本教材,从书名便能得知其结构:自顶向下,即从应用层开始向下一直到物理层。层与层间的关系为:上层向下层提出需求,下层为上层提供服务。那么我们闲话少叙,开始第一节的学习。

第一章:计算机网络与因特网

第一章主要介绍名词及概念,十分重要,是后面几章的基础。

1.1 什么是因特网

因特网是有史以来人类设计创造的最大的系统,它又数十亿的设备连接而成,这些设备如今或已经成为我们生活中的必需品,从手机电脑,到智能手表手环,再到汽车。

本课程我们讨论的是一种特定的计算机网络,即因特网(Internet),另有其它计算机网络,如军事网络,不在本课程讨论范围内。

(1)从因特网构成视角(因特网具体构成如下图:)

我们把所有连入因特网的设备成为主机(host)或端系统(end system),此二者意思相同。

端系统通过通信链路(communication link)和分组交换机(packet switch)连接到一起,连接它们的物理媒介包括但不限于:同轴电缆、铜线、光纤和无线电。

链路的速率通过比特/秒(bit/s, 即bps)来衡量,端系统发送信息时,会将信息分段、封装某些信息后发出,我们将这些信息称为分组(packet)。

端系统通过因特网服务提供商(Internet Service Provider,ISP)接入互联网,ISP也呈分层分布,较低层为住宅区、公司、大学等,较高层为国家、国际,较低层通过较高层连接在一起。

因特网中的各类组件需要遵循一定的规则,我们称其为协议(protocol)。协议具体的定义如下:

对等层的实体在通信过程中应该遵循的规则的集合,包括语法、语义和时序。

 在原书中的描述为:

A protocol defines the format and the order of messages exchanged between two or more
communicating entities, as well as the actions taken on the transmission and/or receipt of a message or other event.

 TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和 IP(Internet Protocol,网际协议)是因特网中最重要的两个协议,通常将其统称为TCP/IP。

每个人都可以为因特网标准添砖加瓦,具有权威性的标准文档称为请求评论(Request For Comment,RFC)。

(2)从提供服务的视角

我们无法直接使用网络,或是网络中的设备,而是使用运行在设备上的应用程序,这些程序通常涉及多个相互交换数据的端系统,我们将他们称为分布式应用程序(distributed application)。网络系统为应用程序直接提供一个接口,以便它与在网络中其他端系统上的应用程序交换数据,我们将这个接口称为套接字接口(socket interface),此接口为应用层与传输层间的接口(在后续的章节中会介绍),并依赖于更低层级所提供的服务。

(3)协议

要理解网络协议,首先要理解人类活动中的协议。

 上图为人类协议和计算机网络协议的对比,可以看出:在人类协议中,既有我们发送的特定报文(special message,如图中的第一个“Hi”及“Got the time?” ),也有我们根据收到的应答报文或其他事件(例如一段时间内未作答)所采取的动作(如第二个“Hi”及“2:00”)。

由此可见:协议即为一套约定俗成的动作,网络协议制约着网络中的设备的活动。可以说,学习计算机网络即是在学习网络协议的构成、原理和工作方式。

本图文内容来源于网友网络收集整理提供,作为学习参考使用,版权属于原作者。
THE END
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