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計算機網路概述(一)

計算機網路:在計算機之間傳輸資料檔案
網際網路因特網都是internet的譯名,Internet是由數量極大的各種計算機網路互連起來的,採用網際網路這個這個譯名更能體現Internet最主要的特徵
TCP:傳輸控制協議
對於只在區域性範圍內連線起來的計算機網路,只能叫互連網,而不是網際網路
網際網路的兩個重要基本特點:連通性、共享(資源共享)
網際網路+=網際網路+各個傳統行業,利用資訊通訊技術和網際網路平臺來創造新的發展生態
網際網路已經成為世界上最大的計算機網路
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網路把計算機連線在一起,網際網路則把許多網路連線在一起,習慣上,與網路相連的計算機稱為主機
網路互連:表示計算機已經安裝了適當的軟體,因而在計算機之間可以通過網路交換資訊

網際網路基礎結構發展的三個階段

1983年TCP/IP協議成為ARPANET上的標準協議,使得所有使用TCP/IP協議的計算機都能利用互連網相互通訊,因而人們就把1983年作為網際網路的設生時間。

Internet與Internet的區別
以小寫字母i開始的internet(互連網)是一個通用名詞,它泛指由多個計算機網路互連而成的計算機網路。在這些網路之間的通訊協議(即通訊規則)可以任意選擇,不一定非要使用TCP/IP協議。
以大寫字母Ⅰ開始的Internet(網際網路,或因特網)則是一個專用名詞,它指當前全球最大的、開放的、由眾多網路相互連線而成的特定互連網,它採用TCP/P 協議族作為通訊的規則,且其前身是美國的 ARPANET。

可見,任意把幾個計算機網路互連起來(不管採用什麼協議),並能夠相互通訊,這樣構成的是一個互連網(internet),而不是網際網路(Internet)。

在這裡插入圖片描述第二階段的特點是建成了三級結構的網際網路。從1985年起,美國國家科學基金會NSF(National Science Foundation)就圍繞六個大型計算機中心建設計算機網路,即國家科學基金網NSFNET。它是一個三級計算機網路,分為主幹網、地區網和校園網(或企業網)。這種三級計算機網路覆蓋了全美國主要的大學和研究所,並且成為網際網路中的主要組成部分。1991年,NSF和美國的其他政府機構開始認識到,網際網路必將擴大其使用範圍,不應僅限於大學和研究機構。世界上的許多公司紛紛接入到網際網路,網路上的通訊量急劇增大,使網際網路的容量已滿足不了需要。於是美國政府決定將網際網路的主幹網轉交給私人公司來經營,並開始對接入網際網路的單位收費。1992年網際網路上的主機超過100萬臺。1993年網際網路主幹網的速率提高到45 Mbit/s(T3速率)。

第三階段的特點是逐漸形成了多層次ISP結構的網際網路。從1993年開始,由美國政府資助的NSFNET逐漸被若干個商用的網際網路主幹網替代,而政府機構不再負責網際網路的運營。這樣就出現了一個新的名詞:網際網路服務提供者ISP(Internet Service Provider)。在許多情況下,ISP就是一個進行商業活動的公司,因此ISP又常譯為網際網路服務提供商。例如,中國電信、中國聯通和中國移動等公司都是我國最有名的ISP。

ISP可以從網際網路管理機構申請到很多IP地址,(網際網路上的主機都必須有IP地址才能上網),同時擁有通訊線路(大ISP自己建造通訊線路,小ISP則向電信公司租用通訊線路)以及路由器等連網裝置,因此任何機構和個人只要向某個ISP交納規定的費用,就可從該ISP獲取所需I地址的使用權,並可通過該ISP接入到網際網路。所謂“上網”就是指“(通過某ISP獲得的IP地址)接入到網際網路"。IP地址的管理機構不會把一個單個的IP地址分配給單個使用者(不“零售”IP地址),而是把一批IP地址有償租賃給經審查合格的ISP(只“批發”地址)。由此可見,現在的網際網路已不是某個單個組織所擁有而是全世界無數大大小小的ISP所共同擁有的,這就是網際網路也稱為“網路的網路”的原因。
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在這裡插入圖片描述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也分為不同層次的ISP:主幹ISP、地區ISP和本地ISP。
主幹ISP由幾個專門的公司建立和維持,服務面積最大(一般都能夠覆蓋國家範圍),並且還擁有高速主幹網(例如10 Gbit/s或更高)。有些地區ISP網路也可直接與主幹ISP相連。
地區ISP是一些較小的ISP。這些地區ISP通過一個或多個主幹ISP 連線起來。它們位於等級中的第二層,資料率也低一些。
本地ISP給使用者提供直接的服務(這些使用者有時也稱為端使用者,強調是末端的使用者)。本地ISP可以連線到地區ISP,也可直接連線到主幹ISP。絕大多數的使用者都是連線到本地ISP的。本地ISP可以是一個僅僅提供網際網路服務的公司,也可以是一個擁有網路並向自己的僱員提供服務的企業,或者是一個執行自己的網路的非營利機構(如學院或大學)。本地ISP可以與地區ISP或主幹ISP連線。

網際網路交換點

在這裡插入圖片描述從原理上講,只要每一個本地ISP都安裝了路由器連線到某個地區ISP,而每一個地區ISP 也有路由器連線到主幹ISP,那麼在這些相互連線的ISP的共同合作下,就可以完成網際網路中的所有的分組轉發任務。但隨著網際網路上資料流量的急劇增長,人們開始研究如何更快地轉發分組,以及如何更加有效地利用網路資源。於是,網際網路交換點IXP(InterneteXchange Point)就應運而生了。

網際網路交換點IXP的主要作用就是允許兩個網路直接相連並交換分組,而不需要再通過第三個網路來轉發分組。

現在許多IXP在進行對等交換分組時,都互相不收費。但本地ISP或地區ISP通過IXP向高層的IXP轉發分組時,則需要交納一定的費用。IXP的結構非常複雜。典型的IXP由一個或多個網路交換機組成,許多ISP再連線到這些網路交換機的相關埠上。IXP常採用工作在資料鏈路層的網路交換機,這些網路交換機都用區域網互連起來。

現在,世界上最大的IXP 於1995年建造在德國的法蘭克福,名字是DE-CIX [W-DECIX],其峰值吞吐量在2015年9月就已達到4.859 Tbits。這個IXP已成為網際網路在歐洲的樞紐。

1992年由於網際網路不再歸美國政府管轄,因此成立了一個國際性組織叫做網際網路協會(Internet Society,簡稱為ISOC)[W-ISOC],以便對網際網路進行全面管理以及在世界範圍內促進其發展和使用。

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