第一章 概述(一)

计算机网络组成和分类

计算机网络与分布式系统

1. 计算机网络
   1. 计算机网络是由不同通信媒体连接的、物理上独立的多台计算机组成的、将需传输的数据分成不同长度的分组进行传输和处理的系统
   2. 多台自主计算机的互联系统
   3. 用户必须指定网络中哪一台计算机来完成什么样的操作
   4. 计算机网络几大要素
      1. 每台计算机都是独立的
      2. 这些计算机使用不同的通信媒体连接起来(双绞线/光缆/无线电波)
      3. 他们之间的互相协作是通过C/S(客户端/服务器)的方式
   5. 计算机网络是由多台计算机互连起来,那么他是怎么样互连起来呢?不可能都用通信媒体把他连接起来,否则地球上布满了线路,它分为了两个部分
      1. 通信子网: 又叫传输网络,专门传输数据的,每一台机器都是和通信子网当中的某个设备连接起来的.
         1. 通信子网主要是由一些中继设备和中继设备之间互联的物理链路连接起来.
         2. 中继设备在不同的网络当中是不一样的.在Internet网络中这些中继设备都是路由器.
         3. 通俗的来讲,通信子网就是有路由器互连起来的一个网络.
      2. 每台计算机跟通信子网上的一个中继设备连接起来,就可以通信了.
      3. 如下图:(蘑菇云代表通信子网)
         
   6. 概念
      1. 互联：如两台计算机能互相交换信息，则称这两台计算机互联
      2. 自主计算机：不从属于其它任何计算机的计算机称为自主计算机
2. 分布式系统
   1. 分布式系统通常也基于自主计算机的互联，但由一个操作系统统一管理，对用户来说，具有高度的整体性和透明性
      1. 虚拟计算机，可能是多台计算机的有机组合
      2. 用户向虚拟系统递交一个任务后，由操作系统来安排任务的完成
   2. 所有连接在一起的机器,对外是一个虚拟的系统.用户递交任务的话,不是递交给网络中的某一台主机,而是递交给这个系统,这个分布式系统会分解这个任务给各个机器,每台机器独立的完成这些任务,然后分布式系统把这些结果搜集起来,形成一个唯一的答案,去交给用户.
   3. 计算机网络与分布式系统区别:
      1. 计算机网络相当于每一个人是独立的
      2. 分布式系统相当于是一个小组,用户面对的是一个小组.小组接到任务后,分配给小组中每个人来完成.完成后综合返回给用户.

企业网络与公众网络

1. 企业网络特点:
   1. 资源共享：网上的资源，无论在那里，都可随时取用
   2. 高可靠性：任何资源都可有多个副本
   3. 节约经费：不必每台自主计算机上都配备所有的软硬件资源
   4. 经典图如下:
      
      1. 企业网络组织方式是用以太网.高速以太网都是通过交换的方式来实现的.
      2. 通过一个主交换机把所有的设备都连接起来.
         1. 小企业:主交换机->集线器->许多主机.
         2. 大企业: 主交换机->各个子交换机->各个部门的主机.
      3. 企业集中访问的资源,放在一个服务器上面,这个服务器就连接到主交换机上面.企业的所有人员都可以访问这个服务器的信息了.
      4. 企业网络如何连接外网呢?
         1. 企业要有一个路由器,连上主交换机
         2. 找一个ISP(Internet网络服务提供商)路由器
         3. 企业路由器和ISP路由器连接起来.(就相当于图1中的R1与R2的连接)
      5. 企业连接上互联网以后的安全性?
         1. 企业网络连接上互联网以后,企业机器能访问互联网上的资源,但是互联网上的用户也能访问我的资源,那就出现了安全性.有些企业资源是不想让外部网络访问的.
         2. 使用防火墙设备:
            1. 把企业的网络分成2个部分
               1. 企业内部信息(企业内网)
               2. 企业可以公开的信息(企业外网)
            2. 内网与外网之间隔一个防火墙,检查信息的进出.
            3. 企业外的人只能访问我企业的外网,
   5. 公众网络
      1. 公众网络首先是一个互联网络
      2. 访问远程信息：Web Server的浏览 网上购物
      3. 个人间的通信：E-Mail BBS
      4. 交互式的娱乐：网上游戏 VOD点播
   6. 互联网络示意图
      

计算机网络的分类

1. 按技术分
   1. 广播式网络
      1. 一个设备发出信息,所有设备都能听见
      2. 用于小规模网络中
   2. 点到点网络
      1. 信息一点一点传递下去,1到2到3…
      2. 大规模的网络
2. 按规模分
   1. 局域网LAN
   2. 城域网MAN
   3. 广域网WAN
   4. 互联网
3. 按传输介质分
   1. 有线网
   2. 无线网
4. 按拓扑结构分
   1. 总线
   2. 环形
   3. 网状
   4. 星形
5. 按使用范围分
   1. 专用网
   2. 公共网

局域网、城域网和广域网

1. 局域网 LAN（Local Area Network ）
   1. 地域：覆盖范围较小
   2. 传输技术
      1. 总线型: IEEE 802.3（以太网）CSMA/CD(解决信号抢道) 10M
      2. 总线型: IEEE 802.4（令牌总线）10M
      3. 环型: IEEE 802.5（IBM令牌环）4M 16M
2. 城域网 MAN（Metropolitan Area Network
   1. 大型的LAN
   2. 私有网络 ── 一个连锁超市，有十几个或几十个分布在市内
3. 广域网 WAN（Wide Area Network）
   1. 采用点到点的技术
   2. 跨越地域较大的网络
   3. 主机（host） 端点系统（end system）
   4. 通信子网（communication subnet） 简称子网
      1. 通信子网负责计算机之间的数据通信，由传输线和交换单元组成
      2. 传输线：线路（circuit）干线（trunk）信道（channel）
      3. 交换单元(中继设备:交换机/路由器)：分组交换节点（packet switching node）
      4. 通常分组交换节点为路由器（router）
   5. 资源子网（ resource subnet）
      1. 由通信子网互连在一起的计算机构成
      2. 资源子网中的计算机负责运行对信息进行处理的应用程序，他们是网络中信息流动的源与宿，向用户提供可供共享的硬件、软件和信息资源
4. 互联网
   1. 互联网通是由路由器联接起来的一个通信子网,加上连接到路由器上面的所有的局域网.
   2. 通信子网通常为点到点子网（point-to-point）
   3. 其传输机理为存储-转发（store-and-forward）
   4. 其传输方式为分组交换（packet-switched）