计算机网络概论

互联网的组成

互联网的边缘部分

处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机，又称为端系统(end system)。边缘部分利用核心部分所提供的服务，使众多主机之间能够互相通信并交换或共享信息。 “主机 A 和主机 B 进行通信”，实际上是指：“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另一个进程进行通信”。这通常可以简称为“计算机之间通信”。

在网络边缘的端系统之间的通信方式有：客户-服务器方式和对等方式。

客户-服务器方式

客户-服务器方式：最常用的，也是传统的方式。在上网发送电子邮件或在网站上查找资料时，都是使用客户-服务器方式。客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系：客户是服务请求方，服务器是服务提供方。服务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分所提供的服务。在实际应用中，客户程序和服务器程序通常还具有以下一些主要特点。

上面所说的客户和服务器本来都指的是计算机进程（软件）。有时也指机器。

对等连接

对等连接（peer-to-peer，简写为 P2P）是指两台主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方哪一个是服务提供方。只要两台主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。这时，双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。实际上，P2P方式从本质上看仍然是使用客户-服务器方式，只是对等连接中的每一台主机既是客户又同时是服务器。对等连接工作方式可支持大量对等用户（如上百万个）同时工作。

互联网的核心部分

网络核心部分是互联网中最复杂的部分，因为网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)，它是一种专用计算机（但不叫做主机）。路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。

电路交换

要让所有的电话机都两两相连接是不现实的。若 N 部电话要两两相连，就需要 N(N – 1)/2 对电线。电话发明后的一百多年来，电话交换机虽然经过多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换(circuit switching)。每一部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户彼此之间可以很方便地通信。当电话机的数量增多时，就要使用很多彼此连接起来的交换机来完成全网的交换任务。用这样的方法，就构成了覆盖全世界的电信网。

交换(switching)就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。在使用电路交换通话之前，必须先拨号请求建立连接。当被叫用户听到交换机送来的振铃音并摘机后，从主叫端到被叫端就建立了一条连接，也就是一条专用的物理通路。这条连接保证了双方通话时所需的通信资源，而这些资源在双方通信时不会被其他用户占用。通话完毕挂机后，交换机释放刚才使用的这条专用的物理通路（即把刚才占用的所有通信资源归还给电信网）。这种必须经过“建立连接（占用通信资源）→通话（一直占用通信资源）→释放连接（归还通信资源）”三个步骤的交换方式称为电路交换。如果用户在拨号呼叫时电信网的资源已不足以支持这次的呼叫，则主叫用户会听到忙音，表示电信网不接受用户的呼叫。

分组交换

分组交换则采用存储转发技术，把一个报文(message)→ 要发送的整块数据划分为几个分组后再进行传送。

1. 在发送报文之前，先把较长的报文划分成为一个个更小的等长数据段，例如，每个数据段为 1024 bit。
2. 在每一个数据段前面，加上一些由必要的控制信息组成的首部(header)后，就构成了一个分组(packet)。分组是在互联网中传送的数据单元，又称为“包”，而分组的首部也可称为“包头”。正是由于分组的首部包含了诸如目的地址和源地址等重要控制信息，每一个分组才能在互联网中独立地选择传输路径，并被正确地交付到分组传输的终点。