这篇文章是学习中科大自动化系郑烇老师《计算机网络》MOOC的笔记。课程录像可以在 这里 观看,教材是《计算机网络-自顶向下方法(第7版)》,课件可以在 这里 下载。

本篇内容对应课程录像的 P3 1.1 什么是Internet?,欢迎讨论交流。

概论部分要点

  • Internet的基本概念
  • 互联网的组成部分,包括edge, access, core等;
  • 互联网的连接方式和定位,如分组交换、线路交换等;
  • 评价计算机网络的性能指标;
  • 计算机网络的分层思想

什么是互联网

什么是网络?

网络可以视为一种拓扑结构,它是由节点和边构成的与大小和形状无关的有序或无序对。

什么是计算机网络?

计算机网络当然也是一种网络,它也是由节点和边构成,并分别有现实生活中的实物对应。

计算机网络中的节点包括主机节点和数据交换节点两种类型。主机节点即接入网络的终端设备,数据交换节点有很多种,按照工作层次有中继器、交换机、路由器等多种子类。
计算机网络中的边又被称为链路,它分为接入网链路(access)和主干链路(backbone)两种。

这些节点和链路构成的计算机系统叫做计算机网络。

什么是Internet?

互联网除具备计算机网络的基本要素之外,还有很多附加属性,例如互联网还依靠协议来支撑其工作。简而言之,以TCP/IP协议为主的一簇协议支撑工作的,全世界范围内用户最多的、覆盖范围最广的计算机网络被称为Internet,即我们通常所说的互联网。

互联网有时也被称为 “网络的网络”。这是因为在互联网中存在着大量不同的子网络,它们通过互通节点相互连接(如教育网、科研网、联通网、电信网等);全世界范围内至少有几十万乃至上百万的子网络,且一个网络中有可能包含更小的网络。

互联网的构成

一般来讲,我们可以从两个角度来进行讨论。

从软硬件设备的角度

  • 数以亿计的联网计算设备:端系统(host/end system)以及驻留其上的网络应用程序;

  • 通信链路,可以用bps这个单位来衡量其传输速率;

  • 分组交换设备(packets):在网络层是路由器,而在传输层则是交换机;

  • 协议:对等层实体通信过程中应当遵守的规则/标准集合,有了协议的约定,不同厂商的网络设备之间就具有了互操作性。

    • 协议一般规定三方面的内容:格式、次序和动作。
    • 格式指的是如何在通信过程中组织数据;
    • 次序是进行通信行为时不同交互动作的先后顺序;
    • 动作是各种通信行为的具体形式。

互联网的所有通信行为都受到协议的制约,多种多样的协议和其它规范性文件一起,事实上构成了互联网运行的标准。IP以及IP以上各层的标准,都是通过 IETFThe Internet Engineering Task Force,国际互联网工程任务组)发布和修改RFC (Request For Comments) 文档来实现的。
整体来讲,互联网标准的制定过程都显得比较开放和包容,重视“群策群力”。

从服务的角度

从服务的角度来看,互联网可以分为分布式的应用进程和为其提供服务的基础设施这两大部分。两部分的划分以主机应用层为限,即主机应用进程以下的部分都属于基础设施。