计算机网络基础概述（OSI、TCP/IP模型）

第一章 计算机网络基础

1.计算机网络的定义

计算机网络，顾名思义是由计算机组成的网络系统。根据IEEE（电子电器工程师协会,
Institute of Electrical and Electronics Engineers）高级委员会坦尼鲍姆博士的定义：计算机网络是一组自治计算机互连的集合。自治是指每个计算机都有自主权，不受别人控制；互连则是指使用通信介质进行计算机连接，并达到相互通信的目的。这个定义过于专业化。通俗地讲，计算机网络就是把分布在不同地理区域的独立计算机以及专门的外部设备利用通信线路连成个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享信息资源。

2.计算机网络的基本功能

（1）资源共享

资源分为软件资源和硬件资源。软件资源包括形式多种多样的数据，如数字信息、消息、
声音、图像等；硬件资源包括各种设备，如打印机、FAX、MODEM等。网络的出现使资源共
享变得简单，交流的双方可以跨越时空的障碍，随时随地传递信息、共享资源。

（2）分布式处理（distributed processing)与负载均衡（load balancing)

通过计算机网络，海量的处理任务可以分配到分散在全球各地的计算机上。例如，一个大型ICP（Internet Content Provider）网络访问量相当之大，为了支持更多的用户访问其网站，在全世界多个地方部署了相同内容的WWW（World WideWeb）服务器；通过一定技术使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面，这样可以实现各服务器的负荷均衡，并使得通信距离缩短。

（3）综合信息服务

网络发展的趋势是应用日益多元化，即在一套系统上提供集成的信息服务，如图像、语音、数据等。在多元化发展的趋势下，新形式的网络应用不断涌现，如电子邮件（E-mail）、IP电话、视频点播(VOD-Video On Demand)、网上交易(E-marketing)、视频会议(Video Conferencing）。

3.计算机网络的基本功能演进

计算机网络是计算机技术与通信技术两个领域的结合，一直以来它们紧密结合，相互促进,
相互影响，共同推进了计算机网络的发展。计算机网络经历了以下几个主要发展阶段：

主机互连

这种产生于二十世纪60年代初期，基于主机（Host）之间的低速串行（Serial）连接的联机系统是计算机网络的最初雏形。在这种早期的网络中，终端借助电话线路访问计算机，由于计算机发送/接收的为数字信号，电话线传输的是模拟信号，这就要求在终端和主机间加入调制解调器（Modem，俗称“猫”），进行数/模间的转换。
在这种联机系统中，计算机是网络的中心，同时也是控制者。这是是一种非常原始的计算机网络，它的主要任务是通过远程终端与计算机的连接，提供应用程序执行、远程打印和数据服务等功能。

局域网

二十世纪70年代，随着计算机体积、价格的下降，出现了以个人计算机为主的商业计算模式。商业计算的复杂性要求大量终端设备的资源共享和协同操作，导致了对本地大量计算机设备进行网络化连接的需求，局域网（LAN，Local Area Network）由此产生了。
当今主流局域网技术——以太网（Ethernet）就是在此时期产生的。1973 年，Xerox 公司的Robert Metcalfe 博士（以太网之父）提出并实现了最初的以太网。后来DEC、Intel和Xerox合作制定了一个产品标准，该标准最初以这三家公司名称的首字母命名，称作DIX以太网。其它流行的LAN技术还有 IBM的令牌环技术等。

互联网（internet）

由于单一的局域网无法满足对网络的多样性要求，二十世纪70年代后期，广域网技术逐渐发展起来，以便将分布在不同地域的局域网互相连接起来。1983年，ARPANET 采纳 TCP（传输控制协议，Transmission Control Protocol)和IP（因特网协议，Internet Protocol)协议作为其主要的协议簇，使大范围地网络互联成为可能.。

因特网（Internet)

20世纪80年代到90年代是网络互联发展时期。在这一时期，ARPANET网络的规模不断扩大，将全球无数的公司、校园、ISP （Internet Service Provider）和个人用户，最终演变成今天的延伸到全球每一个角落的Internet。1990年ARPANET正式被Internet取代，退出了历史舞台。越来越多的机构、个人参与到 Internet 中来，使得Internet 获得了高速发展。

4.计算机网络中的基本概念

（1）局域网、城域网、广域网

        按计算机网络覆盖范围的大小，可以将计算机网络分为局域网(Local Area Network，LAN）、减域网 （Metrop