计算机网络自顶向下方法第五版

### 计算机网络自顶向下方法第五版 #### 一、计算机网络概览与互联网(Internet)介绍 ##### 1.1 局域网（Local Area Network, LAN）与广域网（Wide Area Network, WAN） - **局域网（LAN）**：通常指在较小地理范围内（如办公室、大楼或校园内）的一组主机通过共享的传输介质相互连接起来的小型网络。这种网络通常是私有的，并且可以根据具体需求进行定制。例如，一个简单的局域网可能只包含两台计算机和一台打印机，而更复杂的局域网则可能覆盖整个公司，甚至包含语音和视频设备。 - **广域网（WAN）**：相比于局域网，广域网覆盖的地理范围更广，可以跨越城市、国家甚至是全球范围。广域网的典型应用包括互联网，它可以连接不同地区的局域网和其他类型的网络。 - **互联网（Internet）**：由多个局域网和广域网通过主干网络、网络服务提供商以及用户网络相互连接而成的一个巨大的全球性互联网络。每个主机在网络中都有一个唯一的标识符（地址），以便数据包能正确地发送到目的地。 ##### 1.2 协议分层（Protocol Layering）与TCP/IP模型 - **协议分层**：这是一种将复杂网络通信任务分解为多个独立子任务的方法。每一层负责完成特定的功能，并通过接口与相邻层交互。这种分层设计使得网络架构更加清晰，便于管理和维护。 - **TCP/IP协议族**：一种五层协议模型，包括： - 应用层：负责处理应用程序之间的通信。 - 传输层：提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传输。 - 网络层：负责数据包在网络间的路由选择。 - 数据链路层：处理物理介质上的数据传输。 - 物理层：定义传输介质和信号的标准。 - **封装/解封装（Encapsulation/Decapsulation）**：在网络通信过程中，数据在发送方逐层封装，在接收方按相反顺序逐层解封装。每层都会添加自己的头部信息，以便下一层知道如何处理该数据。 - **多路复用/多路分解（Multiplexing/Demultiplexing）**：在网络通信中，多路复用是指将多个数据流合并成一个复合数据流的过程；而在接收端，则通过多路分解将复合数据流还原为原始的多个数据流。 ##### 1.3 Internet的历史与发展 - **Internet的发展历程**：这部分内容提供了关于Internet起源和发展的重要背景信息，虽然这些信息对于后续章节的学习不是必须的，但有助于理解Internet是如何演变为今天的规模的。从早期的ARPANET到今天的全球互联网，Internet经历了许多重要的里程碑和技术变革。 ##### 1.4 Internet的管理和标准化 - **Internet的管理**：包括对Internet基础设施的管理和维护，确保其正常运行。 - **标准制定**：Internet依赖于一系列开放标准，这些标准是由各种国际组织制定的，以确保不同厂商的产品和服务可以互操作。 - **生命周期**：这部分内容介绍了Internet技术的生命周期，包括新技术的引入、成熟阶段以及最终的退役过程。 #### 二、深入理解局域网（LAN） - **早期局域网**：早期的局域网使用共享介质，例如一条公共电缆，所有主机都可以接收到任何主机发送的数据包。只有目标主机才会处理数据包，其他主机则会忽略这些数据包。 - **现代局域网**：随着技术的进步，现代局域网通常采用智能连接交换机，这些交换机能识别数据包的目的地址，并将其直接引导至目的地，而不是广播给所有主机。这样可以有效地减少网络拥堵，提高通信效率。 #### 三、结论 通过对计算机网络自顶向下方法的介绍，我们可以了解到计算机网络的基本概念、架构和运作原理。从局域网到广域网，再到互联网，每一个组成部分都在不断演化和完善，以适应日益增长的需求。未来，随着技术的不断发展，计算机网络将会变得更加高效、安全和可靠。