數據網絡基礎知識（數據是形成網絡的基礎）
今天給各位分享數據網絡基礎知識的知識，其中也會對數據是形成網絡的基礎進行解釋，如果能碰巧解決你現在面臨的問題，別忘了關注本站，現在開始吧！
本文目錄一覽：
[計算機網絡之一] 網絡基礎知識
??協議就是計算機與計算機之間通過網絡實現通信時事先達成的一種 “約定”。這種 “約定” 使那些由不同的廠商、不同的 CPU 以及不同的操作系統組成的計算機之間，只要遵循相同的協議就能夠實現通信。
??TCP/IP、AppleTalk（僅限蘋果計算機使用）、SNA（IBM）、DECnet（DEC）、IPX/SPX（Novell）
??分組交換是指將大數據分割為一個個叫做包的較小單位進行傳輸的方法。
?? ISO （International Organization for Stardards，國際標準化組織）制定了國際標準 OSI （Open System Interconnection，開放系統互聯參考模型），但是沒有得到普及，反而是隨 Apanet 而生的 TCP/IP 協議在大學研究機構和計算機行業的推動下成為實際的業界標準。
??每個分層都接收由它下一層所提供的特定服務，并且負責為自己的上一層提供特定服務。上下層之間進行交互所遵循的約定叫做 “接口” ，同一層之間交互所遵循的約定叫做 “協議” 。
??協議分層參考了計算機軟件中的模塊化開發。
??單播、廣播、多播、任播。
??一個地址必須明確地表示一個主體對象，在同一個通信網絡中不允許有兩個相同地址的通信主體存在。
??有層次性的地址方便高效地找到通訊目標（eg: 快遞地址國家、省市區）
??MAC地址有唯一性但沒有層次性。
??以太網、無線、幀中繼、ATM、FDDI、ISDN。
??NIC（Network Interface Card，網絡接口卡），計算機必須有網卡才能接入網絡。
??物理層面上延長網絡的設備。將電纜傳遞過來的光電信號經過波形調整和放大之后傳遞給另一個電纜。
集線器 ：提供多個端口的中繼器。
??數據鏈路層面連接兩個網絡的設備。 不同網絡可能采用了不同的數據鏈路，數據傳輸的速率可能完全不一樣 ，網橋會緩存一個網段傳輸到另一個網段的數據幀，再重新生成信號作為全新的幀轉發給另一個網段（這里我理解不同數據鏈路幀的格式不一樣，所以網橋需要緩存數據并轉換位另一個數據鏈路中的幀格式）。
??網橋的其他作用：
① 根據數據幀中的 FCS 檢查數據幀是否已損壞，是則不轉發；
② 自學習MAC設備來自哪些網絡，并記錄在地址轉發表中（地址轉發表記錄硬件地址與網絡的映射關系）；
③ 過濾功能控制網絡流量。
交換集線器 ：每個端口都相當于一個網橋。
??網絡層面上連接兩個網絡、并對分組報文進行轉發的設備。
應用場景：廣域網加速器、特殊應用訪問加速、防火墻。
??將傳輸層到應用層的數據進行轉發和翻譯的設備。
代理服務器 ：控制流量和出于安全考慮，客戶端和服務端無需在網絡上直接通信，而是從傳輸層到應用層對數據和訪問進行各種控制和處理。
??研發基于分組交換技術的 ARPANET，取代容災性差的中央集中式網絡。
??單個網絡無法解決所有通信問題，開始研究網絡互連技術，出現了 TCP/IP，并首先被 BSD UNIX 采用，隨之被廣泛使用變得流程，所有使用 TCP/IP 協議的計算機都能利用互連網相互通信。
??圍繞大型計算機中心建設計算機網絡，即 NSFNET（國家科學基金網），它是一個三級網絡，分為主干網、地區網和校園網。這種三級計算機網絡覆蓋了全美主要的大學和研究所，并成為互聯網中的主要組成部分。
??NSFNET 逐漸被商用的互聯網主干網替代，政府機構不再負責互聯網的運營。用戶接入互聯網需要通過 ISP（Internet Service Provider：互聯網服務提供商）。
?? IXP（Internet eXchange Point）互聯網交換點 的作用是允許兩個網絡直接相連并交換分組，而不需要再通過第三個網絡（如上圖中的主干 ISP）來轉發分組。
??所有的互聯網標準都是以 RFC 的形式在互聯網上發表的，但并非所有的 RFC 文檔都是互聯網標準。
??制定互聯網的正式標準要經過以下三個階段
（1）互聯網草案
（2）建議標準
（3）互聯網標準
??由所有連接在互聯網上的主機組成。這部分是用戶直接使用的額，用來進行通信和資源共享。
??由大量網絡和連接這些網絡的路由器組成。這部分視為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）。
① 電路交換的起源
② 電路交換的特點
??在使用信道時，信道兩端的兩個用戶始終占用端到端的通信資源，線路上真正傳送數據的時間比例很小，傳輸效率很低。
③ 電路交換的步驟
?? 建立連接 （占用通信資源）→ 通話 （一直占用通信資源）→ 釋放連接 （歸還通信資源）
??電報通信采用基于存儲轉發原理的報文交換，整個報文被發送到相鄰結點，存儲下來，再轉發到下一個結點。
① 分組交換的特點
??把一個完整的報文劃分為一個個分組，每個分組傳送到相鄰結點后，存在下來查找轉發表，在轉發到下一個結點。
② 分組交換的優缺點
優點：每個分組可以經過不同的路由，使得有更好的可靠性，也能充分利用網絡性能。
缺點：分組控制信息有一定開銷，路由器存儲轉發時需要排隊導致產生時延，無法確保通信時端到端所需的寬帶。
① 廣域網 WAN（Wide Area Network） 廣域網的作用范圍通常為幾十到幾千公里，是互聯網的核心，其任務是通過長距離運送主機鎖發送的數據。連接廣域網各結點交換機的鏈路一般都是高速鏈路，具有較大的通信量。
② 城域網 MAN（Metropolotan Area Network） 城域網的作用范圍一般是一個城市，作用距離約為 5 ~ 50 km?？梢詾橐粋€或幾個單位所用歐，也可以是一種公用設置，用來將多個局域網進行互聯。目前很多城域網采用的是以太網技術。
③ 局域網 LAN（Local Area Network） 局域網一般用微型計算機或工作站通過高速通信鏈路相連（速率通常在 10 Mbit/s 以上），但地理上則局限在較小的范圍（如 1 km 左右）。在局域網發展的初期，一個學?；蚬S往往只擁有有個局域網，但現在局域網已非常廣泛地使用，學?；蚱髽I大都擁有多個互連的局域網（這樣的網絡常稱為 校園網 或 企業網 ）。
④ 個人局域網 PAN（Personal Area Network） 個人局域網就是在個人工作的地方把屬于個人使用的電子設備用無線技術連接起來的網絡，因此也常稱為 無線個人局域網 WPAN（Wireless PAN） ，其范圍很小，大約在 10 m 左右。
① 公用網（pulic network） 電信公司出資建造的大型網絡。
② 專用網（private network） 某個部門為滿足本單位的特殊業務工作的需要而建造的網絡。這種網絡不向本單位以外的人提供服務，例如，軍隊、鐵路、銀行、電力等系統均有本系統的專用網。
?? 接入網（Access Network） ，又稱為本地接入網或居民接入網。
??數據的傳輸速率，也稱為數據率或比特率，單位為 bit/s（比特每秒）（或 b/s，有時也寫為 bps，即 bit per second）。
??1 kbit/s = 1 × 103 bit/s，1 Mbit/s = 1 × 10^6 bit/s，1 Gbit/s = 1 × 10^9 bit/s，1 Tbit/s = 1 × 10^12 bit/s
??吞吐量表示在單位時間內通過某個網絡的實際的數據量，單位同速率帶寬。
??時延是指數據從網絡的一端傳送到另一端所需的時間，網絡時延由幾個部分組成：
?????????????? 網絡總時延 = 發送時延 + 傳播時延 + 處理時延 + 排隊時延
[誤區] 光纖的傳播速率實際上比銅線要慢，但是光纖的帶寬卻比普通的雙絞線要快，這是因為光信號的抗干擾性強，并且可以通過波分復用的信道復用技術，達到一路光纖傳輸多路信號的效果。
??時延帶寬積表示信道中可以容納多少比特。
??在計算機網絡中，往返時間 RTT（Round-Trip Time）是一個重要的性能指標，因為在許多情況下，互聯網上的信息不僅僅單方向傳輸而是雙向交互的。
??使用衛星通信時，發送時延很短，主要消耗在來回傳播時延上，即往返時間相對較長。
??利用率有信道利用率和網絡利用率兩種。信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的（有數據通過）。完全空閑的信道的利用率為零。網絡利用率則是全網絡的信道利用率的加權平均值。
??D0 表示網絡空閑時的時延，D 表示網絡當前的時延，U 表示利用率，則
??U = 1 - D0/D，變形一下，有
??信道利用率不是越高越好，因為信道利用率增大時，網絡時延也會增加，因為排隊時延增大。所以當 U 趨于 1 時，D 會趨于無限大，所以 信道或網絡的利用率過高會產生非常大的時延 。
??費用、質量、標準化、可靠性、可擴展性和可升級性、易于管理和維護。
① 語法，即數據與控制信息的結構或格式；
② 語義，即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應；
③ 同步，即時間實現順序的詳細說明。
① 各層獨立；
② 靈活性好；
③ 結構上可分割開；
④ 易于實現和維護；
⑤ 能促進標準化工作。
?? 計算機網絡的各層及其協議的集合就是網絡的體系結構。
實體 ：表示任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程。
協議 ：協議是水平的，控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
服務 ：服務是垂直的，下層通過接口向上層提供服務。
服務訪問點 ：SAP（Service Access Point），同一系統中相鄰兩層的實體進行交互的地方。
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計算機網絡基礎知識（一）
參考：計算機網絡 謝希仁 第7版
一、現在最主要的三種網絡
? 電信網絡(電話網)
? 有線電視網絡
? 計算機網絡 (發展最快，信息時代的核心技術)
二、internet 和 Internet
? internet 是普通名詞
泛指一般的互連網(互聯網)
? Internet 是專有名詞,標準翻譯是“因特網” 世界范圍的互連網(互聯網)
使用 TCP/IP 協議族
前身是美國的阿帕網 ARPANET
三、計算機網絡的帶寬
計算機網絡的帶寬是指網絡可通過的最高數據率，即每秒多少比特。 描述帶寬也常常把“比特/秒”省略。
例如，帶寬是 10 M，實際上是 10 Mb/s。注意:這里的 M 是 106。
四、對寬帶傳輸的錯誤概念
在網絡中有兩種不同的速率:
? 信號(即電磁波)在傳輸媒體上的傳播速率(米/秒，或公里/秒)
? 計算機向網絡發送比特的速率(比特/秒),也叫傳輸速率。 這兩種速率的意義和單位完全不同。
寬帶傳輸:計算機向網絡發送比特的速率較高。 寬帶線路:每秒有更多比特從計算機注入到線路。 寬帶線路和窄帶線路上比特的傳播速率是一樣的。
早期的計算機網絡采用電路交換，新型的計算機網絡采用分組交換的、基于存儲轉發的方式。 分組交換:
? 在發送端把要發送的報文分隔為較短的數據塊
? 每個塊增加帶有控制信息的首部構成分組(包)
? 依次把各分組發送到接收端
? 接收端剝去首部，抽出數據部分，還原成報文
IP 網絡的重要特點
? 每一個分組獨立選擇路由。
? 發往同一個目的地的分組，后發送的有可能先收到(即可能不按順序接收)。 ? 當網絡中的通信量過大時，路由器就來不及處理分組，于是要丟棄一些分組。 ? 因此， IP 網絡不保證分組的可靠地交付。
? IP 網絡提供的服務被稱為:
盡最大努力服務(best effort service) 五、最重要的兩個協議:IP 和 TCP
TCP 協議保證了應用程序之間的可靠通信,IP 協議控制分組在因特網的傳輸,但因特網不保證可靠交付.
在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶服務器方式。
? 客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。
? 客戶服務器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。
? 當 A 進程需要 B 進程的服務時就主動呼叫 B 進程，在這種情況下，A 是客戶而 B 是服務器。
? 可能在下一次通信中，B 需要 A 的服務，此時，B 是客戶而 A 是服務器。
注意:
? 使用計算機的人是“用戶”(user)而不是“客戶”(client)。
? 客戶和服務器都指的是進程，即計算機軟件。
? 由于運行服務器進程的機器往往有許多特殊的要求，因此人們經常將主要運行服務器進程的
機器(硬件)不嚴格地稱為服務器。
? 例如，“這臺機器是服務器?！?意思是:“這臺機器(硬件)主要是用來運行服務器進程(軟件)?！?? 因此，服務器(server)一詞有時指的是軟件，但也有時指的是硬件。
六、總結
? 因特網(Internet)是世界范圍的、互連起來的計算機網絡，它使用 TCP/IP 協議族，并且它的前身是美 國阿帕網 ARPANET。
? 計算機網絡的帶寬是網絡可通過的最高數據率。
? 因特網使用基于存儲轉發的分組交換，并使用 IP 協議傳送 IP 分組。
? 路由器把許多網絡互連起來，構成了互連網。路由器收到分組后，根據路由表查找出下一跳路由器的
地址，然后轉發分組。
? 路由器根據與其他路由器交換的路由信息構造出自己的路由表。
? IP 網絡提供盡最大努力服務，不保證可靠交付。
? TCP 協議保證計算機程序之間的、端到端的可靠交付。
? 在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶服務器方式。
? 客戶和服務器都是進程(即軟件)?？蛻羰欠照埱蠓?，服務器是服務提供方。
? 服務器有時也指“運行服務器軟件”的機器。
一、IP 網絡是虛擬網絡
? IP 網絡是虛擬的。在 IP 網絡上傳送的是 IP 數據報(IP 分組)。
? 實際上在網絡鏈路上傳送的是“幀”，使用的是幀的硬件地址(MAC 地址)。
? 地址解析協議 ARP 用來把 IP 地址(虛擬地址)轉換為硬件地址(物理地址)。
二、IP 地址的表示方法
IP 地址的表示方法有兩種:二進制和點分十進制。
IP 地址是 32 位二進制數字，為方便閱讀和從鍵盤上輸入，可把每 8 位二進制數字轉換成一個十進制數字，并 用小數點隔開，這就是點分十進制。
三、因特網的域名
因特網的域名分為: ? 頂級域名 ? 二級域名 ? 三級域名
? 四級域名
四、域名服務器 DNS (Domain Name Server)
因特網中設有很多的域名服務器 DNS，用來把域名轉換為 IP 地址。
五、電子郵件
發送郵件使用的協議——簡單郵件傳送協議 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 接收郵件使用的協議——郵局協議版本 3 POP3 (Post Office Protocol version 3) 注:郵件的傳送仍然要使用 IP 和 TCP 協議
六、統一資源定位符 URL (Uniform Resource Locator)
? URL 用來標識萬維網上的各種文檔。
? 因特網上的每一個文檔，在整個因特網的范圍內具有惟一的標識符 URL。 ? URL 實際上就是文檔在因特網中的地址。
七、超文本傳送協議 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 萬維網客戶程序與服務器程序之間的交互遵守超文本傳送協議 HTTP。
八、結束語
? IP 地址是 32 位二進制數字。為便于閱讀和鍵入，也常使用點分十進制記法。 ? 個人用戶上網可向本地 ISP 租用臨時的 IP 地址。
? 域名服務器 DNS 把計算機域名轉換為計算機使用的 32 位二進制 IP 地址。 ? 發送電子郵件使用 SMTP 協議，接收電子郵件使用 POP3 協議。
? 統一資源定位符 URL 惟一地確定了萬維網上文檔的地址。
? 超文本傳送協議 HTTP 用于萬維網瀏覽器程序和服務器程序的信息交互。
? 超文本標記語言 HTML 使萬維網文檔有了統一的格式。
? IP 電話不使用 TCP 協議。利用 IP 電話網關使得在普通電話之間可以打 IP 電話。
一、因特網服務提供者 ISP (Internet Service Provider) 根據提供服務的覆蓋面積大小以及所擁有的 IP 地址數目的不同，ISP 也分成為不同的層次。
二、兩種通信方式
在網絡邊緣的端系統中運行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢?C/S 方式 和 P2P 方式
(Peer-to-Peer，對等方式)。
三、因特網的核心部分
網絡核心部分是因特網中最復雜的部分。
網絡中的核心部分要向網絡邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其 他主機通信(即傳送或接收各種形式的數據)。
因特網的核心部分是由許多網絡和把它們互連起來的路由器組成，而主機處在因特網的邊緣部分。
在因特網核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網絡邊緣的主機接入到核心部分則通 常以相對較低速率的鏈路相連接。
主機的用途是為用戶進行信息處理的，并且可以和其他主機通過網絡交換信息。路由器的用途則是用 來轉發分組的，即進行分組交換的。
在網絡核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是實現分組交換(packet switching)的關鍵構件，其任務是轉發收到的分組，這是網絡核心部分
最重要的功能。
四、電路交換
電路交換必定是面向連接的。 電路交換的三個階段:建立連接、通信、釋放連接。
五、網絡的分類
? 不同作用范圍的網絡
? 廣域網 WAN (Wide Area Network)
? 局域網 LAN (Local Area Network)
? 城域網 MAN (Metropolitan Area Network)
? 個人區域網 PAN (Personal Area Network)
? 從網絡的使用者進行分類
? 公用網 (public network)
? 專用網 (private network)
? 用來把用戶接入到因特網的網絡
? 接入網 AN (Access Network)，它又稱為本地接入網或居民接入網。
注:由 ISP 提供的接入網只是起到讓用戶能夠與因特網連接的“橋梁”作用。
六、計算機網絡的性能指標
? 速率
? 帶寬
? 吞吐量
? 時延(delay 或 latency)
? 傳輸時延(發送時延) —— 從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發送完 畢所需的時間。
? 傳播時延 —— 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 注:信號傳輸速率(即發送速率)和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。
? 處理時延 —— 交換結點為存儲轉發而進行一些必要的處理所花費的時間。
? 排隊時延 —— 結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時延。 總時延 = 發送時延+傳播時延+處理時延+處理時延
? 時延帶寬積
? 利用率 —— 分為信道利用率和網絡利用率。
? 信道利用率——某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)。 ? 網絡利用率——全網絡的信道利用率的加權平均值。 注:信道利用率并非越高越好。
七、網絡協議(network protocol) 簡稱為協議，是為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定。其組成要素有以下三點:
? 語法 ? 語義 ? 同步
數據與控制信息的結構或格式 。
需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。 事件實現順序的詳細說明。
八、實體、協議、服務和服務訪問點
實體(entity)——表示任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程。 協議——是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
? 在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。 ? 要實現本層協議，還需要使用下層所提供的服務。
? 本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。
? 下面的協議對上面的服務用戶是透明的。
? 協議是“水平的”，即協議是控制對等實體之間通信的規則。
? 服務是“垂直的”，即服務是由下層向上層通過層間接口提供的。 同一系統相鄰兩層的實體進行交互的地方，稱為服務訪問點 SAP (Service Access Point)。
九、TCP/IP 的體系結構
路由器在轉發分組時最高只用到網絡層，而沒有使用運輸層和應用層。
28 張圖詳解網絡基礎知識：OSI、TCP/IP 參考模型（含動態圖）
目錄
1、網絡協議
其實協議在我們生活中也能找到相應的影子。
舉個例子，有 2 個男生準備追求同一個妹子，妹子來自河南，講河南話，還會點普通話；一個男生來自胡建，講閩南語，也會點普通話；另一個男生來自廣東，只講粵語；
協議一致，溝通自如
語言不通，無法溝通
你們猜猜？最后誰牽手成功了？答案肯定是來自胡建的那位，雙方可以通過 普通話 進行溝通，表達內容都能理解。而來自廣東的帥哥只會講粵語，不會普通話，妹子表示聽不懂，就無法進行溝通下了。
每個人的成長環境不同，所講的語言、認知、理解能力也就不同。為了使來自五湖四海的朋友能溝通自如，就需要大家協商，認識某一個語言或規則，彼此能互相理解，這個語言就是普通話。
通過這個例子，大家可以這樣理解：
把普通話比作“協議”、把聊天比作“通信”，把說話的內容比作“數據”。
相信這樣類比，大家就知道，協議是什么了？
簡單地說，就是程序員指定一些標準，使不同的通信設備能彼此正確理解、正確解析通信的內容。我們都知道計算機世界里是二進制，要么 1，要么 0，那為啥可以表達豐富多彩的內容呢？
也是因為協議，不同字段，不同組合，可以解析不同意思，這就依然協議，讓協議來正確處理。
例如，我們使用手機連 WiFi 來刷抖音，使用的是 802.11（WLAN）協議，通過這個協議接入網絡。如果你所連的 WIFI 是不需要手動設置 IP 地址，是通過自動獲取的，就使用到了 DHCP 協議，這樣你的手機算上接入了 局域網， 如果你局域網內有臺 NAS 服務器，存放了某些不可描述的視頻資源，你就可以訪問觀看了，但這時你可能無法訪問互聯網資源，例如，你還想刷會抖音，看看妹子扭一扭，結果出現如下畫面：
出現這種畫面，說明無法使用 互聯網， 可能是無線路由器沒有設置好相關協議，比如： NAT、PPPoE 協議（上網賬號或密碼設置錯誤了），只有設置正確了，就可以通過運營商（ISP）提供的線路把局域網接入到互聯網中，實現手機可以訪問互聯網上的資源（服務器）。玩微信撩妹子、刷抖音看妹子。
網絡協議示意圖
延伸閱讀
1、局域網：最顯著的特點就是范圍有限，行政可控的區域可以是一所高校、一個餐廳、一個園區、一棟辦公樓或一個家庭的私有網絡。
2、城域網：原本是介意局域網和廣域網之間，實際工作中很少再刻意去區分城域網和廣域網了，所以這邊不再介紹。
3、廣域網：簡單說就是負責把多個局域網連接起來，它的傳輸距離長距離傳輸，廣域網的搭建一般是由運營商來。
4、互聯網：把全世界上提供資源共享的 IT 設備所在網絡連接起來，接入了互聯網就可以隨時隨地訪問這些資源了。
5、物聯網：把所有具有聯網功能的物體都接入互聯網就形成了物聯網。如空調聯網，就可以遠程控制空調； 汽車 聯網，就可以遠程獲取行程數據。
總結一下吧！我們可以把電腦、手機等 IT 設備比喻做來自五湖四海的人們，大家都通過多種語言（網絡協議）實現溝通（通信）。所有人要一起交流，就用普通話，大家都能理解。所有胡建人在一起，就用閩南語進行溝通，彼此也能理解。這么的方言，就好比計算機網絡世界里也有這么多協議，只是不同協議用在不同地方。
好奇的同學，可能就會問，那網絡協議是由誰來規定呢？這就需要提到一個組織，ISO。這個組織制定了一個國際標準 ，叫做 OSI 參考模型，如下，很多廠商都會參考這個制定網絡協議。
OSI 參考模型圖
2、OSI 參考模型
既然是模型，就好比模范一樣，大家都要向它學習，以它為原型，展開學習研究。前面我們也提到了一些協議，這么多協議如果不進行歸納，分層，大家學習起來是不是感覺很凌亂？
所以 OSI 參考模型就是將這樣復雜的協議整理并進行分層，分為易于理解的 7 層，并定義每一層的 服務 內容，協議的具體內容是 規則 。上下層之間通過 接口 進行交互，同一層之間通過 協議 進行交互。相信很多網絡工程師在今后工作中遇到問題，討論協議問題還會用到這個模型展開討論。所以說，對于計算機網絡初學者來說，學習了解 OSI 參考模型就是通往成功的第一步。
OSI 參考模型分層功能
7.應用層
為應用程序提供服務并規定應用程序中通信相關的細節，OSI 的最高層。包括文件傳輸、Email、遠程登錄等協議。程序員接觸這一層比較多。
應用層示例圖
6.表示層
主要負責數據格式的轉換，為上下層能夠處理的格式。如編碼、加密、解密等。
表示層示例圖
5.會話層
即負責建立、管理和終止通信連接（數據流動的邏輯通路），數據分片、重組等傳輸的管理。
會話層示例圖
4.傳輸層
保證可靠傳輸，不需要再路由器上處理，只需再通信雙方節點上進行處理，如處理差錯控制和流量控制。
傳輸層示例圖
3.網絡層
主要負責尋址和路由選擇，將數據包傳輸到目的地。
網絡層示例圖
2.數據鏈路層
負責物理層面上互連、節點之間的通信傳輸，將0 、 1 序列比特流劃分為具有意義的數據幀傳輸給對端。這一層有點類似網絡層，網絡層也是基于目的地址來傳輸，不同是：網絡層是將數據包負責在整個網絡轉發，而數據鏈路層僅是在網段內轉發，所以大家抓包會發現，源目 MAC 地址每經過一個二層網段，都會變化。
數據鏈路層示例圖
1.物理層
負責 0、1 比特流（0、1 序列）與電壓高低電平、光的閃滅之間的互相轉換，為數據鏈路層提供物理連接。
物理層示例圖
OSI 為啥最后沒有得到運用呢？其實最主要的原因，是 OSI 模型出現的比 tcp/ip 出現的時間晚，在 OSI 開始使用前，TCP/IP 已經被廣泛的應用了。如果要換成 OSI 模型也不太現實。其次是 OSI 是專家們討論，最后形成的，由于沒有實踐，導致該協議實現起來很復雜，很多廠商不愿意用 OSI，與此相比，TCP/IP 協議比較簡單，實現起來也比較容易，它是從公司中產生的，更符合市場的要求。綜合各種因素，最終 OSI 沒有被廣泛的應用。
下面我們來看看 TCP/IP 與 OSI 分層之間的對應關系及相應的協議：
4.應用層
從上圖，可以知道 TCP/IP 四層模型，把應用層、表示層、會話層集成再一起了，該層的協議有：HTTP 、 POP3 、 TELNET 、 SSH 、 FTP 、 SNMP 等。
目前，大部分基于 TCP/IP 的應用都是 客戶端/服務端 架構。一般我們把提供資源服務的那一側叫服務端， 發起訪問服務資源的這一側叫客戶端。
應用層
3.傳輸層
主要職責就是負責兩端節點間的應用程序互相通信，每個節點上可能有很多應用程序，例如，登錄了微信，又打開了網頁，又打開迅雷看看，那數據到達后怎么正確傳送到相應的應用程序呢？那就需要 端口號 來正確識別了。傳輸層中最為常見的兩個協議分別是傳輸控制協議 TCP （Transmission Control Protocol）和用戶數據報協議 UDP （User Datagram Protocol）
面向連接 顧名思義，就是建立連接，什么時候建立連接呢？就是在通信之前需要先建立一條邏輯的通信鏈路。就跟我們平時打電話一樣，得先撥通，通了之后即鏈路建立好了，這條鏈路只有你和對方可以在這條鏈路傳播說話內容。掛電話后，這條鏈路也就斷開了。
面向無連接 無連接，即通信之前不需要建立連接，直接發送即可。跟我們以前寫信很像，不需要管對方在不在？直接寫信寄過去就可以了。
面向連接傳輸
面向無連 接傳輸
2.網絡層
主要職責就是將數據包從源地址發送到目的地址。
在網絡傳輸中，每個節點會根據數據的 IP 地址信息，來判斷該數據包應該由哪個接口（網卡）發送出去。各個地址會參考一個發出接口列表， MAC 尋址中所參考的這張表叫做 MAC 地址轉發表 ，而 IP 尋址中所參考的叫做 路由表 。MAC 地址轉發表根據自學自動生成。路由控制表則根據路由協議自動生成。MAC 地址轉發表中所記錄的是實際的 MAC 地址本身，而路由表中記錄的 IP 地址則是集中了之后的網絡號（即網絡號與子網掩碼）。
1.網絡接口層
在 TCP/IP 把物理層和數據鏈路層集成為 網絡接口層 。主要任務是將上層的數據封裝成幀發送到網絡上，數據幀通過網絡到達對端，對端收到后對數據幀解封，并檢查幀中包含的 MAC 地址。如果該地址就是本機的 MAC 地址或者是廣播地址，則上傳到網絡層，否則丟棄該幀。
封裝與解封裝
所謂的封裝，其實就跟你寄快遞的時候，給物品加上紙盒包裝起來或者快件到站點，快遞員貼一層標簽的過程。在網絡上，就是上層的數據往下送的時候，下層會添加頭部，不過，只有在二層，不僅會加上頭部，還會在上層數據尾部添加 FCS。
封裝
所謂解封裝，就如同你收到快件一樣，一層一層地拆外包裝，直到看到快件。網絡也是，一層一層地拆掉頭部，往上層傳送，直到看到數據內容。
解封裝
我們把應用層的數據封裝傳輸層頭部后的報文，稱為 段 ；
把段封裝網絡層頭部后的報文，稱為 包 ；
把包封裝以太網頭部和幀尾，稱為 幀 。
關于網絡的基礎知識
網絡基礎知識
一.網絡的定義及特點
計算機網絡，就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互連成一個規模大、功能強的網絡系統，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享信息資源。
一般來說，計算機網絡可以提供以下一些主要功能：
* 資源共享 網絡的出現使資源共享變得很簡單，交流的雙方可以跨越時空的障礙，隨時隨地傳遞信息。
* 信息傳輸與集中處理 數據是通過網絡傳遞到服務器中，由服務器集中處理后再回送到終端。
* 負載均衡與分布處理 負載均衡同樣是網絡的一大特長。舉個典型的例子：一個大型ICP（Internet內容提供商）為了支持更多的用戶訪問他的網站，在全世界多個地方放置了相同內容的WWW服務器；通過一定技巧使不同地域的用戶看到放置在離他最近的服務器上的相同頁面，這樣來實現各服務器的負荷均衡，同時用戶也省了不少冤枉路。
* 綜合信息服務 網絡的一大發展趨勢是多維化，即在一套系統上提供集成的信息服務，包括來自政治、經濟、等各方面資源，甚至同時還提供多媒體信息，如圖象、語音、動畫等。在多維化發展的趨勢下，許多網絡應用的新形式不斷涌現，如：
① 電子郵件——這應該是大家都得心應手的網絡交流方式之一。發郵件時收件人不一定要在網上，但他只要在以后任意時候打開郵箱，都能看到屬于自己的來信。
② 網上交易——就是通過網絡做生意。其中有一些是要通過網絡直接結算，這就要求網絡的安全性要比較高。
③ 視頻點播——這是一項新興的*** 或學習項目，在智能小區、酒店或學校應用較多。它的形式跟電視選臺有些相似，不同的是節目內容是通過網絡傳遞的。
④ 聯機會議——也稱視頻會議，顧名思義就是通過網絡開會。它與視頻點播的不同在于所有參與者都需主動向外發送圖像，為實現數據、圖像、聲音實時同傳，它對網絡的處理速度提出了最高的要求。
以上對網絡的功能只是略舉一二，我們將在以后的篇幅中用更詳盡的案例去充實大家對網絡的理解。
網絡的分類及組成
網絡依據什么劃分，又是如何組成的呢？
計算機網絡的類型有很多，而且有不同的分類依據。網絡按交換技術可分為：線路交換網、分組交換網；按傳輸技術可分為：廣播網、非廣播多路訪問網、點到點網；按拓樸結構可分為總線型、星型、環形、樹形、全網狀和部分網狀網絡；按傳輸介質又可分為同軸電纜、雙紐線、光纖或衛星等所連成的網絡。這里我們主要講述的是根據網絡分布規模來劃分的網絡：局域網、城域網、廣域網和網間網。
1． 局域網-LAN(Local Area Network)
將小區域內的各種通信設備互連在一起所形成的網絡，覆蓋范圍一般局限在房間、大樓或園區內。局域網的特點是：距離短、延遲小、數據速率高、傳輸可靠。
目前常見的局域網類型包括：以太網（Ethernet）、令牌環網 （Token Ring）、光纖分布式數據接口（FDDI）、異步傳輸模式（ATM）等，它們在拓樸結構、傳輸介質、傳輸速率、數據格式等多方面都有許多不同。其中應用最廣泛的當屬以太網—— 一種總線結構的LAN，是目前發展最迅速、也最經濟的局域網。
局域網的常用設備有：
* 網卡（NIC） 插在計算機主板插槽中，負責將用戶要傳遞的數據轉換為網絡上其它設備能夠識別的格式，通過網絡介質傳輸。它的主要技術參數為帶寬、總線方式、電氣接口方式等。
* 集線器（Hub） 是單一總線共享式設備，提供很多網絡接口，負責將網絡中多個計算機連在一起。所謂共享是指集線器所有端口共用一條數據總線，因此平均每用戶（端口）傳遞的數據量、速率等受活動用戶（端口）總數量的限制。它的主要性能參數有總帶寬、端口數、智能程度（是否支持網絡管理）、擴展性（可否級聯和堆疊）等。
* 交換機（Switch） 也稱交換式集線器。它同樣具備許多接口，提供多個網絡節點互連。但它的性能卻較共享集線器大為提高：相當于擁有多條總線，使各端口設備能獨立地作數據傳遞而不受其它設備影響，表現在用戶面前即是各端口有獨立、固定的帶寬。此外，交換機還具備集線器欠缺的功能，如數據過濾、網絡分段、廣播控制等。
* 線纜 局域網的距離擴展需要通過線纜來實現，不同的局域網有不同連接線纜，如光纖、雙絞線、同軸電纜等。
2． 城域網- MAN(Metropolitan Area Network)
MAN的覆蓋范圍限于一個城市，目前對于市域網少有針對性的技術，一般根據實際情況通過局域網或廣域網來實現。
3． 廣域網-WAN(Wide Area Network)
WAN連接地理范圍較大，常常是一個國家或是一個洲。其目的是為了讓分布較遠的各局域網互連，所以它的結構又分為末端系統（兩端的用戶集合）和通信系統（中間鏈路）兩部分。通信系統是廣域網的關鍵，它主要有以下幾種：
* 公共電話網 即PSTN（Public Swithed Telephone Network），速度9600bps～28.8kbps，經壓縮后最高可達115.2kbps，傳輸介質是普通電話線。它的特點是費用低，易于建立，且分布廣泛。
* 綜合業務數字網 即ISDN（Integrated Service Digital Network），也是一種撥號連接方式。低速接口為128kbps（高速可達2M），它使用ISDN線路或通過電信局在普通電話線上加裝ISDN業務。ISDN為數字傳輸方式，具有連接迅速、傳輸可靠等特點，并支持對方號碼識別。ISDN話費較普通電話略高，但它的雙通道使其能同時支持兩路獨立的應用，是一項對個人或小型辦公室較適合的網絡接入方式。
* 專線 即Leased Line，在中國稱為DDN，是一種點到點的連接方式，速度一般選擇64kbps～2.048Mbps。專線的好處是數據傳遞有較好的保障，帶寬恒定；但價格昂貴，而且點到點的結構不夠靈活。
* X.25網 是一種出現較早且依然應用廣泛的廣域網方式，速度為9600bps～64kbps；有 冗余糾錯功能，可 靠性高，但由此帶來的副效應是速度慢,延遲大；
* 幀中繼 即Frame Relay，是在X.25基礎上發展起來的較新技術，速度一般選擇為64kbps～2.048Mbps。幀中繼的特點是靈活、彈性：可實現一點對 多點的連接，并且在數據量大時可超越約定速率傳送數據，是一種較好的商業用戶連接選擇。
*異步傳輸模式 即ATM（Asynchronous Transfer Mode），是一種信元交換網絡，最大特點的速率高、延遲小、傳輸質量有保障。ATM大多采用光纖作為連接介質，速率可高達上千兆（109bps），但成本也很高。
廣域網與局域網的區別在于：線路通常需要付費。多數企業不可能自己架設線路，而需要租用已有鏈路，故廣域網的大部分花費用在了這里。人們常?？紤]如何優化使用帶寬，將“好刀用在刀刃上”。
廣域網常用設備有：
* 路由器（Router） 廣域網通信過程根據地址來尋找到達目的地的路徑，這個過程在廣域網中稱為"路由（Routing）"。路由器負責在各段廣域網和局域網間根據地址建立路由，將數據送到最終目的地。
* 調制解調器（Modem） 作為末端系統和通信系統之間信號轉換的設備，是廣域網中必不可少的設備之一。分為同步和異步兩種，分別用來與路由器的同步和異步串口相連接，同步可用于專線、幀中繼、X.25等，異步用于PSTN的連接。
4． 網間網
即Internetwork，是一系列局域網和廣域網的組合，因此包含的技術也是現有的局域網和廣域網技術的綜合。Internet便是一個當前最大也最為典型的網間網。
二.協議的定義及意義
如何定義網絡協議，它有哪些意義？
協議是對網絡中設備以何種方式交換信息的一系列規定的組合，它對信息交換的速率、傳輸代碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等許多參數作出定義。
網絡是一個相互聯結的大群體，因此要想加入到這個群體中來，就不能隨心所欲，任由興之所發。就好象一個國家或一個種族擁有自己的語言，大家都必須通曉并憑借這種語言來對話一樣，相互聯結的網絡中各個節點也需要擁有共同的“語言”，依據它所定義的規則來控制數據的傳遞，這種語言便是大家經常聽說的 “協議”。協議是對網絡中設備以何種方式交換信息的一系列規定的組合，它對信息交換的速率、傳輸代碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等許多參數作出定義。
對網絡始入門者來說，紛繁復雜的協議常常讓人頭痛不已—這些協議各起什么作用？它們之間又有什么聯系？為什么有了A協議還需要補充B協議？這些問題搞不清楚，往往成為進一步學習的障礙。其實這個問題應該這樣理解：是先有了各種不同語言的民族，后來隨著社會的發展，才有了不同民族間交流的需求。網絡也是這樣，最初人們在小范圍內建立網絡，只需要自己作一些簡單的約定，保證這一有限范圍內的用戶遵守就可以了；到后來網絡規模越來越大，才考慮到制定更嚴格的規章制度即協議；而為了實現多個不同網絡的互聯，又會增加不少新協議作為補充，或成長為統一的新標準。
數據在網絡中由源傳輸到目的地，需要一系列的加工處理，為了便于理解，我們這里不妨打個比喻。如果我們把數據比做巧克力：我們可以把加工巧克力的設備作為源，而把消費者的手作為目的來看看會有什么樣的傳輸過程。巧克力廠通常會為每塊巧克力外邊加上一層包裝，然后還會將若干巧克力裝入一個巧克力盒，再把幾個巧克力盒一起裝入一個外包裝，運輸公司還會把許多箱巧克力裝入一個集裝箱，到達消費者所在的城市后，又會由運輸商、批發商、零售商、消費者打開不同的包裝層。不同層次的包裝、解包裝需要不同的規范和設備，計算機網絡也同樣有不同的封裝、傳輸層面，為此國際標準化組織ISO于1978 年提出“開放系統互連參考模型”，即著名的OSI(Open System Interconnection)七層模型，它將是我們后續篇幅中要介紹的內容，這里先不展開論述。 網絡的協議就是用作這些不同的網絡層的行為規范的。網絡在發展過程中形成了很多不同的協議族，每一協議族都在網絡的各層對應有相應的協議，其中作為Internet規范的是ICP/IP協議族，這也是我們今天要講的。
TCP/IP協議的定義以及層次、功能
什么是TCP/IP協議，劃為幾層，各有什么功能？
TCP/IP協議族包含了很多功能各異的子協議。為此我們也利用上文所述的分層的方式來剖析它的結構。TCP/IP層次模型共分為四層：應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層。
TCP/IP網絡協議
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議/網間網協議)是目前世界上應用最為廣泛的協議，它的流行與Internet的迅猛發展密切相關—TCP/IP最初是為互聯網的原型ARPANET所設計的，目的是提供一整套方便實用、能應用于多種網絡上的協議，事實證明TCP/IP做到了這一點，它使網絡互聯變得容易起來，并且使越來越多的網絡加入其中，成為Internet的事實標準。
* 應用層—應用層是所有用戶所面向的應用程序的統稱。ICP/IP協議族在這一層面有著很多協議來支持不同的應用，許多大家所熟悉的基于Internet的應用的實現就離不開這些協議。如我們進行萬維網（WWW）訪問用到了HTTP協議、文件傳輸用FTP協議、電子郵件發送用SMTP、域名的解析用DNS協議、 遠程登錄用Telnet協議等等，都是屬于TCP/IP應用層的；就用戶而言，看到的是由一個個軟件所構筑的大多為圖形化的操作界面，而實際后臺運行的便是上述協議。
* 傳輸層—這一層的的功能主要是提供應用程序間的通信，TCP/IP協議族在這一層的協議有TCP和UDP。
* 網絡層—是TCP/IP協議族中非常關鍵的一層，主要定義了IP地址格式，從而能夠使得不同應用類型的數據在Internet上通暢地傳輸，IP協議就是一個網絡層協議。
* 網絡接口層—這是TCP/IP軟件的最低層，負責接收IP數據包并通過網絡發送之，或者從網絡上接收物理幀，抽出IP數據報，交給IP層。
1．TCP/UDP協議
TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)協議屬于傳輸層協議。其中TCP提供IP環境下的數據可靠傳輸，它提供的服務包括數據流傳送、可靠性、有效流控、全雙工操作和多路復用。通過面向連接、端到端和可靠的數據包發送。通俗說，它是事先為所發送的數據開辟出連接好的通道，然后再進行數據發送；而UDP則不為IP提供可靠性、流控或差錯恢復功能。一般來說，TCP對應的是可靠性要求高的應用，而UDP對應的則是可靠性要求低、傳輸經濟的應用。TCP支持的應用協議主要有：Telnet、FTP、SMTP等；UDP支持的應用層協議主要有：NFS（網絡文件系統）、SNMP（簡單網絡管理協議）、DNS（主域名稱系統）、TFTP（通用文件傳輸協議）等。
IP協議的定義、IP地址的分類及特點
什么是IP協議，IP地址如何表示，分為幾類，各有什么特點？
為了便于尋址和層次化地構造網絡，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業應用中只用到A、B、C三類。
IP協議(Internet Protocol)又稱互聯網協議，是支持網間互連的數據報協議，它與TCP協議（傳輸控制協議）一起構成了TCP/IP協議族的核心。它提供網間連接的完善功能， 包括IP數據報規定互連網絡范圍內的IP地址格式。
Internet 上，為了實現連接到互聯網上的結點之間的通信，必須為每個結點（入網的計算機）分配一個地址，并且應當保證這個地址是全網唯一的，這便是IP地址。
目前的IP地址（IPv4：IP第4版本）由32個二進制位表示，每8位二進制數為一個整數，中間由小數點間隔，如159.226.41.98，整個IP地址空間有4組8位二進制數，由表示主機所在的網絡的地址（類似部隊的編號）以及主機在該網絡中的標識（如同士兵在該部隊的編號）共同組成。
為了便于尋址和層次化的構造網絡，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業應用中只用到A、B、C三類。
* A類地址：A類地址的網絡標識由第一組8位二進制數表示，網絡中的主機標識占3組8位二進制數，A類地址的特點是網絡標識的第一位二進制數取值必須為“0”。不難算出，A類地址允許有126個網段，每個網絡大約允許有1670萬臺主機，通常分配給擁有大量主機的網絡（如主干網）。
* B類地址：B類地址的網絡標識由前兩組8位二進制數表示，網絡中的主機標識占兩組8位二進制數，B類地址的特點是網絡標識的前兩位二進制數取值必須為“10”。B類地址允許有16384個網段，每個網絡允許有65533臺主機，適用于結點比較多的網絡（如區域網）。
* C類地址：C類地址的網絡標識由前3組8位二進制數表示，網絡中主機標識占1組8位二進制數，C類地址的特點是網絡標識的前3位二進制數取值必須為“110”。具有C類地址的網絡允許有254臺主機，適用于結點比較少的網絡（如校園網）。
為了便于記憶，通常習慣采用4個十進制數來表示一個IP地址，十進制數之間采用句點“.”予以分隔。這種IP地址的表示方法也被稱為點分十進制法。如以這種方式表示，A類網絡的IP地址范圍為1.0.0.1－127.255.255.254；B類網絡的IP地址范圍為：128.1.0.1－191.255.255.254；C類網絡的IP地址范圍為：192.0.1.1－223.255.255.254。
由于網絡地址緊張、主機地址相對過剩，采取子網掩碼的方式來指定網段號。
TCP/IP協議與低層的數據鏈路層和物理層無關，這也是TCP/IP的重要特點。正因為如此 ，它能廣泛地支持由低兩層協議構成的物理網絡結構。目前已使用TCP/IP連接成洲際網、全國網與跨地區網。
三.網絡發展簡史
是什么促進了網絡的發展？
縱觀近幾十年信息時代的風云變換，人們可以了解網絡的發展是與計算機、尤其是個人電腦（PC）的發展密切相關的。
第一臺計算機誕生于1945年，標志著人類自學會使用工具的漫長歲月中，終于擁有了可以替代人類腦力勞動的“工具”；到六、七十年代，進而衍生出計算機互連系統—嚴格說來還算不上真正的網絡—它是IBM和Digital的中央處理系統，網絡主體是一臺或多臺大型主機，被隔離在一個相對封閉的機房（那時人們通常稱這種機房為“玻璃屋”），然后由一群身穿白大褂的工作人員小心維護；大多數網絡用戶面對的是一臺臺非智能化的終端，所有對終端的操作都將通過低速鏈路傳遞到主機去進行處理，網絡的效率主要由鏈路的速率和主機的性能決定。這樣的網絡不是面向大眾的，僅局限于一些專業領域，如：金融行業、研究機構等。對大多數人而言，網絡是陌生的、神秘的甚至是虛無縹緲的東西。
直到八十年代PC的出現，才給網絡吹來一股清新之風—相對終端而言，PC具備自己的處理引擎（CPU）和文件存貯區域（硬盤），能夠裝載多種應用程序，獨立地完成許多工作，從而將強大的計算能力交到個人手里；相對大型主機而言，這種輕便的機器內部結構大大簡化，其價格遠低于大型機，并且隨著批量生產和技術的迅速成熟還在不斷下降，使越來越多的用戶能享受到這種智能設備帶來的迅速、方便、功能強大的服務。因此可以說PC的出現首先是滿足了個人用戶信息處理的需要。但與個人信息處理緊密相聯的便是信息的交換，于是聯網的需求應運而生—人們購買網絡設備和連線，在自己的辦公室內搭建起局域網，實現本地通訊；為了擴展網絡距離，又向提供服務的電話公司租用電話線或其它線路，在城市的各個角落甚至城市之間建立起廣域網；再進一步發展下去，又出現了一類專門的服務行業，可以通過主干連接將原本隔離的多個網絡互聯起來，構成跨越國度的網際網。在這一過程中，Internet（國際互聯網）的蓬勃興起毫無疑問地成為網絡技術成長的催化劑。
Internet發展簡史
Internet是如何演變的？
Internet的應用范圍由最早的軍事、國防，擴展到美國國內的學術機構，進而迅速覆蓋了全球的各個領域，運營性質也由科研、教育為主逐漸轉向商業化。
在科學研究中，經常碰到“種瓜得豆”的事情，Internet的出現也正是如此：它的原型是1969年美國國防部遠景研究規劃局（Advanced Research Projects Agency）為軍事實驗用而建立的網絡，名為ARPANET，初期只有四臺主機，其設計目標是當網絡中的一部分因戰爭原因遭到破 壞時，其余部分仍能正常運行；80年代初期ARPA和美國國防部通信局研制成功用于異構網絡的 TCP/IP協議并投入使用；1986年在美國國會科學基金會（National Science Foundation)的支持下，用高速通信線路把 分布在各地的一些超級計算機連接起來，以NFSNET接替ARPANET；進而又經過十幾年的發展形成Internet。其應用范圍也由最早的軍事、國防，擴展到美國國內的學術機構，進而迅速覆蓋了全球的各個領域，運營性質也由科研、教育為主逐漸轉向商業化。
90年代初，中國作為第71個國家級網加入Internet，目前，Internet已經在我國開放，通過中國公用互連網絡(CHINANET)或中國教育科研計算機網(CERNET)都可與Internet聯通。只要有一臺微機，一部調制解調器和一部國內直撥電話就能夠很方便地享受到Internet的資源；這是Internet逐步"爬"入普通人家的原因之一；原因之二，友好的用戶界面、豐富的信息資源、貼近生活的人情化感受使非專業的家庭用戶既做到應用自如，又能大飽眼福，甚至利用它為自己的工作、學習、生活錦上添花，真正做到"足不出戶，可成就天下事，瀟灑作當代人"。
網絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中，正因如此，網絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗—從硬件上、軟件上、所用標準上......，各項技術都需要適時應勢，對應發展，這正是網絡迅速走向進步的催化劑。到了今天，Internet能夠負擔如此眾多用戶的參與，說明我們的網絡技術已經成長到了相當成熟的地步，用戶自己也能耳聞目睹不斷涌現的新名詞、新概念。但這還不是終結，僅僅是歷史長河的一段新紀元的開始而已。
Internet的應用集錦
Internet可為我們做哪些事？
Internet如此美妙，初入門者不免好奇：它究竟可以為我們做哪些事？總的說來，Internet是一套通過網絡來完成有用的通訊任務的應用程序，下面的篇幅將從應用入手，展示Internet的幾項最廣為流行的功能，它包括：電子郵件、WWW、文件傳輸、遠程登 錄、新聞組、信息查詢等。
1．電子郵件(Email)
有了通達全球的Internet后，人們首先想到的是可以利用它來提供個人之間的通信，而且這種通信應能兼具電話的速度和郵政的可靠性等優點。這種思路生根發芽成長起來，最終得到的果實便是Email。通過它，每人都可以有自己的私有信箱，用以儲存已收到但還未來得及閱讀的信件，Email地址包括用戶名加上主機名,并在中間用@符號隔開,如 hdc@gbnet.gb.co.cn 。
從最初的兩人之間的通信，如今的電子郵件軟件能夠實現更為復雜、多樣的服務,包括：一對多的發信，信件的轉發和回復，在信件中包含聲音、圖像等多媒體信息等；甚至可以做到只要有你的郵件到達，掛在你身上的BP機就嘀嘀作響發出提示；人們還可以象訂購報刊雜志一樣在網上訂購所需的信息，通過電子郵件定期送到自己面前。
2．WWW
World Wide Web(通常被稱為WWW)在中文里常被譯作“萬維網”，除發音相近外，也體現了其變化萬千的內涵。用戶借助于一個瀏覽器軟件，在地址欄里輸入所要查看的頁面地址（或域名），就可以連接到該地址所指向的WWW服務器，從中查找所需的圖文信息。WWW訪問的感覺有些象逛大商場，既可以漫無邊際地徜徉，也可以奔著一個目標前進；但不論如何，當用戶最終獲得想要的內容時，也許已經跨越了千山萬水，故有時我們也稱之為“Web沖浪”。
WWW服務器所存貯的頁面內容是用HTML語言(Hyper Text Mark-up Language)書寫的，它通過HTTP協議(Hyper Text Transfering Protocol)傳送到用戶處。
3．文件傳輸(FTP)
盡管電子郵件也能傳送文件,但它一般用于短信息傳遞。Internet提供了稱作FTP（File Transfer Protocol）的文件傳輸應用程序，使用戶能發送或接收非常大的數據文件：當用戶發出FTP命令，連接到FTP服務器后，可以輸入命令顯示服務器存貯的文件目錄，或從某個目錄拷貝文件，通過網絡傳遞到自己的計算機中。
FTP服務器提供了一種驗證用戶權限的方法（用到用戶名、密碼），限制非授權用戶的訪問。不過,很多系統管理員為了擴大影響,打開了匿名ftp服務設置——匿名ftp允許沒有注冊名或口令的用戶在機器上存取指定的文件，它用到的特殊用戶名為“anonymous”。
4．遠程登錄(Remote Login)
遠程登錄允許用戶從一臺機器連接到遠程的另一臺機器上,并建立一個交互的登錄連接。登錄后，用戶的每次擊鍵都傳遞到遠程主機，由遠程主機處理后將字符回送到本地的機器中, 看起來仿佛用戶直接在對這臺遠程主機操作一樣。遠程登錄通常也要有效的登錄帳號來接受對方主機的認證。常用的登錄程序有TELNET、RLOGIN等。
5．Usenet新聞組
Usenet新聞是Internet上的討論小組或公告牌系統(BBS)。Usenet在一套名為"新聞組"的標題下組織討論，用戶可以閱讀別人發送的新聞或發表自己的文章。新聞組包括數十大類、數千組"新聞"，平均每一組每天都有成百上千條"新聞"公布出來。新聞組的介入方式也非常隨便,你可以在上面高談闊論、問問題，或者只看別人的談論。
上面所列舉的僅是Internet文化長廊中的主要內容，但絕不是全部。Internet永遠是在不斷發展、推陳出新的，這將是我們下一篇的內容——Internet的發展趨勢。
四.Internet發展面臨的問題
Internet的發展正面臨哪些困境？
在上篇中我們講述了Internet的發展簡史和它的方方面面的應用。正是由于Internet的豐富多彩，才會吸引越來越多的人加入其中：對用戶而言，Internet正一步步滲透到我們工作、生活的各個方面，極大地改變了長久以來形成的傳統思維和生活方式；而對Internet而言，用戶的積極參與使得這一全球通行的網絡迅速膨脹起來，用戶對它的需求也不斷升級，使Internet的耐受力面臨帶寬的短缺、IP地址資源匱乏等嚴峻考驗。
1．帶寬的短缺
據1995年年中的估計, 有150多個國家和地區的6萬多個網絡同Internet聯結, 入網計算機約450萬臺, 直接使用Internet的用戶達4000萬人。而到今天，Internet已經開通到全世界大多數國家和地區，幾乎每隔三十分鐘就有一個新的網絡連入，主機數量每年翻兩番，用戶數量每月增長百分之十，預計到本世紀末和下世紀初, Internet將連接近億臺計算機, 達到以十億計的用戶。而對更遠的將來，人們很難精確估計。不管怎么說，這些數字已足以說明Internet的危機所在：就好象一根懸掛了很多重物的鋼絲繩，重量增加了，繩子就有斷裂的危險；而用戶在Internet上的游歷實際上要走過很多根這樣的“鋼絲繩”，用戶越多，繩子的負載越重，其中任一根不結實，都會成為瓶頸，導致網絡訪問的失敗。因此，“鋼絲繩”的加固—帶寬容量的增加勢在必行，從Internet主干到分支，直至最終用戶的接入，都出現了許多成熟的或正在發展的鏈路技術來實現這項需求，我們將在后文著重介紹其中用戶最為關心的幾種接入技術。
2． IP地址資源的匱乏
我們曾介紹了IP地址的格式和分類，這里所指的都是現行的IPv4—它是一個32位二進制數，因此總地址容量為232，也即有數億個左右。而按照TCP/IP協議（同很多其它協議一樣）的規定，相互聯接的網絡中每一個節點都必須有自己獨一無二的地址來作為標識，那么很顯然，相對前文日益增長的用戶數，現有IP地址資源已不堪重負，很快將被用光—有預測表明，以目前Internet發展速度計算，所有IPv4地址將在2005～2010年間分配完畢。
解決IP地址缺乏的辦法之一是想辦法延緩資源耗盡
數據網絡基礎知識的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內容，更多關于數據是形成網絡的基礎、數據網絡基礎知識的信息別忘了在本站進行查找喔。
