现在TCP/IP不局限于链接计算机，还可以链接汽车、数码相机、家电等，另外还应用在计算机系统虚拟化和云计算。
1计算机网络出现的背景
- 从独立模式到网络互连模式
WAN（Wide Area Network， 广域网），LAN（Local Area Network，局域网）
- 从计算机通信到信息通信
2计算机与网络发展的7个阶段
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批处理（batch processing）： 事先先将用户程序和数据装入卡带或磁带，并由计算机按照一定的顺序读取
批处理
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分时系统（time sharing system ，TSS）(1960s)：多个终端与同一个计算机连接，允许多个用户同时使用一台计算机的系统。
独占性、多路性、交互性、及时性
BASIC
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计算机之间的通信 (1970s)
多台计算机分布式处理 通信线路 -
计算机网络的产生 (1980s)
分组交换技术 窗口系统 -
互联网的普及 (1990s)
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以互联网技术为中心 (2000s)
电话网 -> IP网
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从“单纯建立连接”到“安全建立连接”
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TCP/IP
3协议
image
- 协议就信是计算机之间通过网络实现通时事先达成都的一种“约定”。
协议如同人与人的对话：
将汉语和英语当作“协议”
将聊天当作“通信”
将说话的内容当作“数据”
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cpu通常同一时间只能运行一个程序。乱转机制 多任务调度
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人与人之间交流的容错率很高，而计算机不一样，计算机之间交流要注意“应对异常”。
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分组交换协议 是将大数据分割成包（Packet）的较小单位进行传输的方法。
分组交换
4协议由谁规定
ISO（International Organization for Standards, 国际标准化组织）制定了国际标准OSI（Open System Interconnection, 开放式通信系统互联参考模型）
5协议分层
分层 类似模块化开发。
"接口" 上下层之间交互所遵循的约定
"协议" 同一层之间交互所遵循的约定
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分层的优势：独立使用（扩展灵活），细分通信功能。
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分层的劣势：过分模块化，使处理变得更加沉重以及每个模块都不得不实现相似的处理逻辑
协议分层举例
- OSI参考模型各个分层的作用
分层作用
6OSI参考模型通信处理举例
假设用户A使用主机A要给使用主机B的用户B
- 在应用层
- 在表示层
表示层将数据从主机特有的格式转换为网络标准传输格式。不同计算机对数据在内存中相异的分配方式（如：大实体和小实体）
- 在会话层
会话层决定采用哪个链接发送（何时连接，何时发送，但没有实际传输数据的功能）
- 在传输层：实际传输数据
- 网络层
网络层与传输层相互协作以确保数据包能够传送的世界各地，实现可靠传输。
- 数据链路层、物理层
数据链路层通过传输介质互连的设备之间进行数据处理
物理层将数据的0、1转换为电压和脉冲传输给物理的传输介质，而相互直连的设备之间使用地址（MAC地址）实现传输
7传输方式的分类
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面向有连接型与面向无连接型
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电路交换（历史久，主要用于电话网）和 分组交换（蓄积交换）
分组交换
- 根据接收端数量分类
- 单播（unicast）
- 广播（broadcast) 电视播放
- 多播（multicast） 电视会议
- 任播（anycast） DNS根域名解析服务器
8地址
1.地址的唯一性 在同一个通信网络中不允许有两个相同地址的通信主体存在。
2.地址的层次性 为了高效地从越来越多的地址中找出通信的目标地址。
ip地址具有层次性
MAC寻址 参考 地址转发表(记录实际的MAC地址)
IP地址 参考 路由控制表(记录之后的网络号和子网掩码)
9网络的构成要素
9.1通信媒介与数据链路
- 传输速率，单位bps(Bits Per Second, 每秒比特数)， 又称为 带宽(Bandwidth)
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吞吐量：主机之间实际的传输速率。
吞吐量不仅衡量带宽，也衡量主机的CPU处理能力、网络的拥堵程度、报文中数据字段的占有份额等信息。
9.2网卡
网卡，全程网络接口卡（NIC, Network Information Center），也称网络适配器、LAN卡。
9.3中继器(Repeater)
波形调整和放大
中继器无法改变传输速率
有多个端口服务的中继器被称为 集线器
9.4网桥/2层交换机
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自学式网桥会记住曾经通过自己转发的所有数据帧的MAC地址，并保存到自己里的内存表中。
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交换集线器 是网桥的一种
9.5路由器/3曾交换机
网络是根据物理地址（MAC地址）进行处理，而路由器/3层交换机则是根据IP地址进行处理的。
9.6 4~7层交换机
9.7网关
- 典型例子是互联网邮件与手机邮件之间的转换服务。
- 代理服务器也是网关的一种，成为应用网关
- 防火墙
各种设备及其对应网络分层
one网
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