计算机网络基本要素和结构
- 什么是计算机网络
- 计算机网络的要素
- 计算机网络的协议
- 计算机网络的服务
- 计算机网络的结构
什么是计算机网络
计算机网络就是一种通信网络
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从上图可以看出，计算机网络可以与通信网络进行类似的对应。
计算机网络的定义：互连的、 自治的计算机集合。
有两个特性：
- 自治，就是没有主从关系，每个点都是等价的平等的
- 互连，网络中的所有点都可一互连，可以从任意一个点到任意一个点
那么，计算机网络中主机数量极其大，而且有的主机很远，如果要每个主机互相直接连接的话，不现实。
所以
通过交换网络互连主机，不同的主机分别跟交换网络相连
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计算机网络的要素
上面从定义的来讨论什么计算机网络，下面我们从组成细节的角度讨论Internet
全球最大的互联网络：ISP(Internet Service Provider)网络互连的“网络之网络”，一个抽象的网络组成如图
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我们把上图所组成的元素进行分类，可以分为几部分：
- 计算机主机设备（终端设备）
数以百万计，互连 - 通信链路
光纤, 铜缆, 无线电,卫星 - 分组交换
分组转发的数据包，网络中采用的数据交换方式主要是分组交换
计算机网络的服务
下面我们接着从服务角度看待计算机网络给我们提供了什么服务
- 首先，计算机网络为我们基础的网络应用提供了基础的通信基础，如我们常用的聊天软件，网络游戏，email等
- 为网络应用提供了编程接口（API）
支持应用程序“连接”Internet，发送/接收数据，提供类似于邮政系统的数据
计算机网络的协议
网络协议
网络协议是计算机网络最重要的组成部分之一。
如果仅仅建立了网络链路，基本的设施，仅有硬件，主机，路由器等一系列设备，却没有统一的网络协议没办法传输数据的。
举个例子，假设有一个中国人，一个日本人，这两个都可以说话，就说明他们具备了信息的交换的条件，也就是类比网络中的硬件等设施，但如果这两个一个人说中文，一个说日文，而且中国人听不懂日文，日本人听不懂的中文，那么因为没有统一的协议，双方都无法理解对方的话，那么显然无法交换信息。
协议是计算机网络有序运行的重要保证，任何通信或信息交换过程都需要规则。
网络协议(network protocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规
则、标准或约定
协议规定了通信实体之间所交换的消息的格式、 意义、 顺序以及针对收到信息或发生的事件所采取的“动作” （actions）
协议的三要素
- 语法（Syntax）
数据与控制信息的结构或格式
信号电平
- 语义（Semantics）
需要发出何种控制信息
完成何种动作以及做出何种响应
差错控制
- 时序（Timing）
事件顺序
速度匹配
我们对计算机的网络的学习，其实就是在学习各种网络协议。
计算机网络的结构
网络结构又可以分为三个部分
- 网路的边缘
主要是主机和网络应用
- 接入网络和物理介质
有线或无线通信链路
- 网络的核心
就是网络中那些转发设备和ISP提供商
我接下来，我们主要讨论网络核心，网络核心的功能就是完成路由和转发，那么如何从源主机将数据转发到目的主机，就要经过网络核心进行数据交换，数据不断从一个网络交换到另一个网络，直到到达目的主机。所以网络核心解决的基本问题就是数据交换。
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在网络中心: 少数互连的大型网络
- “一级” (tier-1)商业ISPs (如：网通、电信、 Sprint、 AT&T)，提供国家
或国际范围的覆盖 - 内容提供商网络（content provider network， 如： Google)：私有网络，
连接其数据中心与Internet，通常绕过一级ISP和区域ISPs
