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计算机网络常识

# 一、计算机网络发展的7个阶段

# 第一阶段:批处理阶段

  批处理(Batch Processing)系统的出现是为了方便多人使用统一计算机而设计的。主要过程就是把卡带插入读卡机,计算机读取并计算,最后把结果通过打印机输出。

批处理系统示意图

批处理
  早期的计算机体积大,价格昂贵,通常只能在固定的场所使用,而且操作复杂,实际运行的时候有专门的操作员来处理。计算机效率低,需要等待几天才能来取。因此,批处理主要用于大规模的计算和处理,只有少数人和部门才能使用。

# 第二阶段:分时系统

  分时系统(TSS:Time Sharing System)在20世纪60年代开始出现并流行起来。它能让多个终端与一个计算机相连,并同时使用一台计算机系统。当时计算机价格高昂,一人一台计算机不太现实,只好就通过分时系统来实现。这样每个人都能貌似独立使用计算机了(独占性)。

  分时系统有以下几个特点:多路性独占性交互性及时性

分时系统示意图:

分时系统示意图

  终端系统类似于现在的桌面系统,采取交互式操作,终端发送指令给主机,主机将计算结果立即输出。因此,像BASIC这样的语言普及开来,更多的人可以使用计算机,小型机也随机产生。

# 第三阶段:计算机之间的通信

  20世纪70年代,计算机性能逐步增长,体积逐渐减小,价格也逐渐降低,企业开始普及计算机。为了方便内部通信,减少磁带,软盘💾等存储介质使用,计算机之间开始链接通信线路。

计算机内部通信示意图

计算机之间通信

  本部门的终端向通过本部门的计算机向外部门的计算机发送指令,最后再传回本部门的计算机并返回给对应终端。

# 第四阶段:计算机网络

  最初的终端只能和同一厂商统一系统的计算机交互,不利于信息的传递。20世纪80年代开始,随着小型机和家用电脑的普及,为了方便不同种类,不同系统之间的通信,厂商设计了一种计算网络系统,可以通过窗口操作系统,实现个人计算机与不同种类的计算机之间的通信。

不同网络设备的之间的通信示意图

不同网络设备的之间的通信示意图

# 第五阶段:互联网普及

  20世纪90年代,个人电脑已经普及,性能也大幅提升,很多个人电脑的性能不输给unix工作站,因此很多数据处理都有个人主机来完成。通过计算机“瘦身”运动,很多公司的核心系统都转移到个人电脑上。E-mail,万维网(www:world wide web)等信息传递方式逐渐普及,方便了异构计算机之间的快速通信。

互联网示意图

互联网示意图

# 第六阶段:互联网中心时代

  互联网的普及改变了通信领域,很多不同的网络技术也想互联网靠拢,电话网,电视网逐渐被IP(Internet Protocol)网取代。

互联网技术为中心

互联网技术为中心

# 第七阶段:安全通信

  互联网实现了信息搜索,沟通交流,共享信息,新闻报道,远程控制等功能,成为了国家社会的基础设施最重要的环节。在便利的同时也带来了很多问题,例如信息泄露,病毒危害,网络诈骗等。计算机网路的发展已经从“简单快速的连接”转变为“安全可靠的连接”。

# 二、网络协议

协议的定义: 协议就是计算机与计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种“约定”。这种“约定”使那些由不同厂商的设备、不同的CPU以及不同的操作系统组成的计算机之间,只要遵循相同的协议就能够实现通信。反之,如果所使用的协议不同,就无法实现通信。这就好比两个人使用不同国家的语言说话,怎么也无法相互理解。协议可以分为很多种,每一种协议都明确地界定了它的行为规范。两台计算机之间必须能够支持相同的协议,并遵循相同协议进行处理,这样才能实现相互通信。

# 常见网络协议

网络体系结构 协议 主要用途
TCP/IP IP,ICMP,TCP,UDP,HTTP,TELNET,SNTP,SMTP… 互联网,局域网
IPX/SPX(NetWare) IPX,SPX,NPC… 个人电脑局域网
AppleTalk DDP,RTMP,AEP,ATP,ZIP… 苹果公司产品局域网

# 协议诞生及标准化

  1. 1974年,IBM发布SNA,将本公司的通信协议公之于众,其他厂商也纷纷发布自己的协议,引发了众多协议的系统话进程,但是协议之间并不兼容,无法实现通信
  2. ISO制定了一个国际标准OSI(Open System Interconnection: “开放式通信系统互联参考模型”)。OSI并未普及但是OSI参考模型常被用于网络协议的制定当中。
  3. IETF所建立的TCP/IP模型,被大学等研究机构和计算机行业推行,成为互联网协议的行业标准。

# 协议分层与OSI参考模型

  协议分层使得复杂的的网络协议简单化。每一个分层接受下一层提供的服务,并负责向上一层提供服务,上下层之间的交互遵循的约定叫 “接口” ,同一层交互遵循的约定叫 “协议”

 OSI模型将协议分为七层:

OSI模型