计网概述1

计算机网络已经由一种通信基础设施发展成为一种重要的信息服务基础设施。

ISP（Internet Service Provider，因特网服务提供者）。
普通用户是通过 ISP 来接入到因特网的，在我国，典型的 ISP 就是中国电信、中国移动和中国联通三大电信运营商。

第一层 ISP 的服务面积最大，服务面积为国际性区域，称为因特网主干网。
第二层 ISP 是第一层 ISP 的用户，服务面积为区域性或国家性覆盖规模。
第三层 ISP 称为本地 ISP，是第二层 ISP 的用户，只拥有本地范围的网络。
如果两台主机相隔较远，那么它们之间的通信就可能需要经过多个 ISP。
注意：一旦某个用户能够接入到因特网，那么他本身也可以成为一个 ISP，可以提供因特网服务。

因特网可以分为边缘部分和核心部分两部分：
- 边缘部分：由所有连接在因特网上的主机组成，这部分是用户直接使用的，用来进行通信和资源共享；
- 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成，这部分是为边缘部分提供服务的。

在使用电话的过程中，人们意识到，如果将每两台电话用一根电话线相连接，那对于 n 台电话，就需要 (n-1)n/2 根电话线，才能让 n 台电话中的每两台可以联系，当 n 的数字大了以后，所需的电话线的数量是很大的，于是，引入中间设备—电话交换机，这样，对 n 台电话，只需要 n 根电话线，就能让 n 台电话中的任意两台相互联系了。
电话交换机接通电话线的方式称为电路交换。从通信资源的分配角度来看，交换（switching）就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。
当 n 的数字越来越大时，就可以引入多台电话交换机，如下图所示，用户线由电话用户专用，而中继线则由许多电话用户共享。
电路交换的三个步骤：
- 建立连接（分配通信资源）
- 通话（一直占用通信资源）
- 释放连接（归还通信资源）
注意：电路交换适用于电话通信，但却不适用于计算机的数据交互，因为计算机的数据是突发式地出现在传输线路上的，所以在计算机的数据出现在线路上之前（即用户还在计算机上输入和编辑一份待传输的文件的时候），此时用户占有着通信资源，却没有使用，而且也不能让别人使用，是对资源的一种浪费，所以当用电路交换来传送计算机数据时，其线路的传输效率是很低的。

在计算机中，采用分组交换来传送数据，如下图所示，主机 H6 的用户要给主机 H2 的用户发送一条消息（把表示该消息的整块数据称为一个报文）：
- 首先在发送报文之前，先把较长的报文划分为一个个更小的等长数据段，在每个数据段前面，加上一些由必要的控制信息组成的首部，就构成一个个分组，简称为包，相应的，首部就称为包头，在包头中，存储有分组的目的地址；
- 然后根据包头中的地址，分组交换机进行查表转发，将分组转发给下一分组交换机，以此类推，最终就将主机 H6 的用户的分组传送给主机 H2 的用户；
- 在主机 H2 的用户接收到主机 H6 的用户的分组后，就对这些分组“去首部”，然后把这些分组还原组合起来，就得到了主机 H2 的用户想要发送的信息（即原始报文）。
在上述分组交换过程中，发送方的任务是构造分组，发送分组；路由器（即分组交换机）的任务是缓存分组和转发分组；接收方的任务是接收分组和还原报文。