计算机网络那些事~(一)
Internet Introduction
Author : shiyi001 && 伊甸一點(diǎn)
本文目錄
1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義
目前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的精確定義并未統(tǒng)一。親愛的科學(xué)家們研究了很久很久,也沒有得出一個規(guī)范化的定義呢~不過我們有一個簡單的定義(●'?'●):一些互相連接的、自治的計(jì)算機(jī)的集合。
啥是自治呢?就是一臺獨(dú)立的計(jì)算機(jī),它有自己的硬件和軟件,可以單獨(dú)運(yùn)行使用。
互相連接呢?就是說計(jì)算機(jī)之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信或交互信息。
所以我們拿一根線把兩臺計(jì)算機(jī)連起來,就構(gòu)成了最簡單的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)啦~
2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
誕生階段
20世紀(jì)60年代末到20世紀(jì)70年代初為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的萌芽階段。
其主要特征是:為了增加系統(tǒng)的計(jì)算能力和資源共享,把小型計(jì)算機(jī)連成實(shí)驗(yàn)性的網(wǎng)絡(luò)。
第一個遠(yuǎn)程分組交換網(wǎng)叫ARPANET,是由美國國防部于1969年建成的,第一次實(shí)現(xiàn)了由通信網(wǎng)絡(luò)和資源網(wǎng)絡(luò)復(fù)合構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。標(biāo)志計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的真正產(chǎn)生,ARPANET是這一階段的典型代表。
形成階段
20世紀(jì)70年代中后期是局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)發(fā)展的重要階段.
其主要特征為:局域網(wǎng)絡(luò)作為一種新型的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)部門。局域網(wǎng)技術(shù)是從遠(yuǎn)程分組交換通信網(wǎng)絡(luò)和I/O總線結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)派生出來的。
1976年,美國Xerox公司的Palo Alto研究中心推出以太網(wǎng)(Ethernet),它成功地采用了夏威夷大學(xué)ALOHA無線電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本原理,使之發(fā)展成為第一個總線競爭式局域網(wǎng)絡(luò)。1974年,英國劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所開發(fā)了著名的劍橋環(huán)局域網(wǎng)(Cambridge Ring)。這些網(wǎng)絡(luò)的成功實(shí)現(xiàn),一方面標(biāo)志著局域網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生,另一方面,它們形成的以太網(wǎng)及環(huán)網(wǎng)對以后局域網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到導(dǎo)航的作用。
互聯(lián)互通階段
整個20世紀(jì)80年代是計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展時期。
其主要特征是:局域網(wǎng)絡(luò)完全從硬件上實(shí)現(xiàn)了ISO的開放系統(tǒng)互連通信模式協(xié)議的能力。計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)及其互連產(chǎn)品的集成,使得局域網(wǎng)與局域互連、局域網(wǎng)與各類主機(jī)互連,以及局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互連的技術(shù)越來越成熟。綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(ISDN)和智能化網(wǎng)絡(luò)(IN)的發(fā)展,標(biāo)志著局域網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展。
1980年2月,IEEE (美國電氣和電子工程師學(xué)會)下屬的802局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)委員會宣告成立,并相繼提出IEEE801.5~802.6等局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)草案,其中的絕大部分內(nèi)容已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)正式認(rèn)可。作為局域網(wǎng)絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn),它標(biāo)志著局域網(wǎng)協(xié)議及其標(biāo)準(zhǔn)化的確定,為局域網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)階段
20世紀(jì)90年代初至現(xiàn)在是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的階段。
其主要特征是:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化,協(xié)同計(jì)算能力發(fā)展以及全球互連網(wǎng)絡(luò)(Internet)的盛行。計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)完全與網(wǎng)絡(luò)融為一體,體現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的口號。
目前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)真正進(jìn)入社會各行各業(yè),為社會各行各業(yè)所采用。另外,虛擬網(wǎng)絡(luò)FDDI及ATM技術(shù)的應(yīng)用,使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃發(fā)展并迅速走向市場,走進(jìn)平民百姓的生活
3.因特網(wǎng)的發(fā)展
從單一的APRANET發(fā)展為互聯(lián)網(wǎng)
從某種意義上,Internet可以說是美蘇冷戰(zhàn)的產(chǎn)物。在美國,20世紀(jì)60年代是一個很特殊的時代。60年代初,古巴核導(dǎo)彈危機(jī)發(fā)生。在美國對古巴封鎖的同時,越南戰(zhàn)爭爆發(fā),許多第三世界國家發(fā)生政治危機(jī)。由于美國聯(lián)邦經(jīng)費(fèi)的刺激和公眾恐懼心理的影響,'實(shí)驗(yàn)室冷戰(zhàn)'也開始了。能否保持科學(xué)技術(shù)上的領(lǐng)先地位,將決定戰(zhàn)爭的勝負(fù)。 ?
1969年,美國國防部高級研究計(jì)劃管理局(ARPA - - Advanced Research Projects Agency)開始建立一個命名為ARPAnet的網(wǎng)絡(luò), 把美國的幾個軍事及研究用電腦主機(jī)聯(lián)接起來。當(dāng)初,ARPAnet只聯(lián)結(jié)4臺主機(jī),從軍事要求上是置于美國國防部高級機(jī)密的保護(hù)之下,從技術(shù)上它還不具備向外推廣的條件。
1983年,ARPA和美國國防部通信局研制成功了用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議,美國加利福尼亞伯克萊分校把該協(xié)議作為其BSD UNIX的一部分,使得該協(xié)議得以在社會上流行起來,從而誕生了真正的Internet。
建成三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)
(1)主干網(wǎng):由代表國家或者行業(yè)的有限個中心結(jié)點(diǎn)通過專線連接形成;覆蓋到國家一級;連接各個國家的因特網(wǎng)互連中心,如中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心(CNNIC)。
(2)次級網(wǎng)(區(qū)域網(wǎng)):若干個作為中心結(jié)點(diǎn)的代理的次中心結(jié)點(diǎn)組成;如教育網(wǎng)各地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心,電信網(wǎng)各省互聯(lián)網(wǎng)中心等。
(3)園區(qū)網(wǎng)(校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)):直接面向用戶的網(wǎng)絡(luò)。
建立多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)
從1993年開始,由美國政府資助的NSFNET逐漸被若干個商用的因特網(wǎng)主干網(wǎng)替代,而政府機(jī)構(gòu)不再負(fù)責(zé)因特網(wǎng)的運(yùn)營.這樣就出現(xiàn)了一個新的名詞:因特網(wǎng)服務(wù)提供者ISP (Internet Service Provider)
因特網(wǎng)服務(wù)提供者(ISP),他們提供兩種服務(wù):接入服務(wù)和內(nèi)容服務(wù)。
接入服務(wù),就是提供一種方法,使你的計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連到因特網(wǎng)上。
接入服務(wù)一般有三種:專用線路、幀中繼連接、撥號線路。
在這三種方式中,專用線路代價最高,速度也最快;撥號線路代價最低,速度也最慢。最普遍使用的方式是撥號方式,家用計(jì)算機(jī)上網(wǎng)都用這個方式。
撥號方式又有兩種:普通電話線路和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。
如果家里已經(jīng)安置了電話,那么再買一個調(diào)制解調(diào)器就行了。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),簡稱ISDN,它的費(fèi)用比普通電話高一些,但速度卻快多了。
在我國,中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)CHINANET是因特網(wǎng)的主要接入網(wǎng),它在北京、上海和廣州三地通過衛(wèi)星和太平洋海底電纜與美國的因特網(wǎng)端口相連。因此,中國的ISP的接入服務(wù)實(shí)際上是使他們的用戶直接或間接連到CHINANET網(wǎng)絡(luò)上。
4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展歷程
我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)起步于20世紀(jì)80年代。
1980年進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)。并組建各單位的局域網(wǎng)。
1989年11月,第一個公用分組交換網(wǎng)建成運(yùn)行。
1993年,建成新公用分組交換網(wǎng)CHINANET。
80年代后期,相繼建成各行業(yè)的專用廣域網(wǎng)。
1994年4月,我國用專線接入因特網(wǎng)(64kb/s)。
1994年5月,設(shè)立第一個WWW服務(wù)器。
1994年9月,中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)啟動。目前已建成9個全國性公用性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(2個在建)。
2004年2月,建成我國下一代互聯(lián)網(wǎng)CNGI主干試驗(yàn)網(wǎng)CERNET2開通并提供服務(wù)(2.5-10Gb/s)。
5.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類
網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)
交換方式
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
使用者
說說自己的話~
枯燥的概念總是令人發(fā)困,現(xiàn)在就讓我們換個姿勢,來看待計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)吧~如果學(xué)習(xí)同時遇到問題,可以留言私信,也歡迎添加好友。shiyi001和伊甸一點(diǎn)歡迎大家互相交流,共同成長~
其實(shí)大多數(shù)人接觸到的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),僅僅是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邊緣部分。邊緣部分,從字面上理解:外圍的東西。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)外圍的東西都有些啥呢?這些東西都是大家見過用過的,包括個人電腦,能上網(wǎng)的手機(jī),或者僅僅是一個網(wǎng)絡(luò)攝像頭。為了方便描述,我們給這些處在計(jì)算機(jī)外圍的設(shè)備一個名詞,也就是所定義的端系統(tǒng)。除了上面所提及的幾種常見的端系統(tǒng)之外,還有些端系統(tǒng)則是比較復(fù)雜而且昂貴的大型計(jì)算機(jī)(如工作站,Web服務(wù)器),不是一般人能夠玩得起的設(shè)備。
是不是有點(diǎn)失落?但現(xiàn)實(shí)就是這樣的,我們就是處在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最外圍,而不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部。就像發(fā)現(xiàn)了地球并不是宇宙的中心,甚至地球還要圍繞著太陽轉(zhuǎn),一下子覺得地位變地很低很低。但是我們依然充滿興趣,到底是什么東西位于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心位置呢?
既然選擇了讀下去,那么就讓筆者首先告訴你,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心部分是路由器。那么路由器是個什么東西?它能做些什么?為什么它是處在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心位置呢?一下子又冒出了這么多問題,別著急,我們一個一個來解決。
我們來用通俗的例子說明一下路由器是干什么的。假如你現(xiàn)在需要把昨天的語文作業(yè)交給老師,但是你又不知道老師辦公室在哪里,然后你就交給了語文課代表。之后語文課代表幫你把作業(yè)交到了老師手中。老師看完作業(yè)以后,發(fā)現(xiàn)有好多錯誤,現(xiàn)在要告訴你需要重新寫一遍。老師沒有親自告訴你,而是把重寫作業(yè)告訴了你的好朋友,讓你的好朋友轉(zhuǎn)達(dá)給你。你的好朋友冒著生命危險(xiǎn),把這個重新寫一遍作業(yè)的消息告訴了你。
好啦,這里語文課代表的作用就是個路由器。當(dāng)然你的好朋友也是一個路由器。他們都是作為中間方為你和老師之間的交流提供支持。
概念性的定義:它是一種專用計(jì)算機(jī)(但不是我們常見的那種計(jì)算機(jī)),它是實(shí)現(xiàn)分組交換的關(guān)鍵構(gòu)件,其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組,這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能。所以,從這個角度講,課代表和好友也不是完整意義上的“路由器”啦~畢竟他們也是“計(jì)算機(jī)”啊~
(⊙v⊙)嗯,什么叫做分組呢?什么是分組交換呢?這是本問題延伸出來的幾個問題,暫時留著,待之前提出的第一層問題都解決之后,我們再回頭回答這些問題。因?yàn)檫@些問題可能會牽引出更多的問題,為了方便大家的理解,請按照問題提出的順序進(jìn)行解答。
通過上面的簡單栗子,路由器能夠做到消息的轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)然了,上面的栗子中,你和老師之間的溝通借助了不同的路由器,但是每一次的溝通只需要一個路由器。實(shí)際的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,這樣直接連在需要溝通雙方兩端的情況并不多。大多數(shù)都是經(jīng)過很多個路由器的轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)再轉(zhuǎn)發(fā)才能達(dá)到最終的目的地。
好啦,這里還要舉一個例子,用來引出這里多次轉(zhuǎn)發(fā)可能出現(xiàn)的問題。
看過大本營的同學(xué),應(yīng)該對這個游戲都不陌生——心有靈犀(不清楚的可以自行百度),這個游戲很好地說明了信息傳遞過程中會出現(xiàn)很大的問題。那就是信息的丟失,改變等,不過這個游戲限制了不能講出詞條中包含的任何一個字。對于我們的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的路由器來說,它是直接拿到這個最原始的詞條,然后把這個詞條給另一個路由器。。。經(jīng)過多次的傳遞最終達(dá)到信息接受者。為了避免信息傳遞過程中出現(xiàn)上述游戲的信息丟失問題,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)該怎樣做才能保證信息的完整性呢?
(⊙v⊙)嗯,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)怎樣才能保證信息的完整性呢?這是本問題延伸出來的第二層問題。同樣先放著,之后來解決。
對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來說,信息傳遞是很頻繁的,信息傳遞的內(nèi)容也是很龐大的。試想一下如果用你的手機(jī)來作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息交換的轉(zhuǎn)發(fā)者?反正我想想已經(jīng)笑出了聲。當(dāng)然,你的電腦也是帶不起來的,就算你的電腦可以同時跑幾十個甚至上百個應(yīng)用程序,他也沒有能力轉(zhuǎn)發(fā)和傳遞信息,因?yàn)檫@是路由器特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定了他的功能。
路由器的重要性不言而喻,它要做的工作是應(yīng)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)每時每刻的信息傳遞。那么它是怎么做到成功地將信息傳遞到目的地呢?
(⊙v⊙)嗯,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是怎么做到成功地將信息傳遞到目的地呢?這是本問題延伸出來的第二層問題。同樣先放著,之后來解決。
到目前為止,我們已經(jīng)解決了三個問題:路由器是個什么東西?路由器能做什么?為什么路由器是處在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心位置?
然而我們又冒出來很多其他的問題:什么叫做分組呢?什么是分組交換呢?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)怎樣才能保證信息的完整性呢?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是怎么做到成功地將信息傳遞到目的地呢?
本文結(jié)束!!!
嗯嗯,本文章到此結(jié)束啦(遺留下來的問題呢,我們會慢慢解決的)
好多筆友可能要罵博主賣關(guān)子了,但是這里結(jié)束也是為了大家考慮。這樣做時為了加深大家的分層意識。因?yàn)楹竺嬗?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層可不是現(xiàn)在的第一層問題,第二層問題啦,可是要解決好多問題的~
同樣為了讓大家接著看下去,支持我們的博客,賣些關(guān)子也是挺好滴~(●'?'●)
最后,感謝閱讀,如果喜歡我的博客,請?jiān)谟覀?cè)選擇打賞。
參考文獻(xiàn)
History Of The Internet
互聯(lián)網(wǎng)簡史
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總結(jié)
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