计算机网络和因特网概述 _交换

一.计算机网络和因特网
计算机网络是指多台计算机通过通信线路或其他连接方式相互连接起来，实现信息交换和共享的系统。而因特网是利用标准化协议互联起来的全球性计算机网络，是计算机网络的一种特殊形式。
1.1 什么是因特网 1.1.1 从具体构成描述
因特网由端系统(主机)、分组交换机、通信链路、协议构成。
端系统(主机):连接到因特网的设备。如智能手机、平板电脑、电视、游戏机、手表、眼镜、汽车等等。端系统通过通信链路和分组交换机连接到一起。
通信链路：通信链路有多种不同的类型，不同类型的通信链路由不同类型的物理媒体组成，这些物理媒体包括同轴电缆、铜线、光纤和无线电频谱。
分组交换机：市面上流行着各种类型、各具特色的分组交换机，但在当今因特网中，二种最著名的类型是路由器和链路层交换机。链路层交换机通常用于接入网中，路由器通常用于网络核心中。
因特网服务提供商(ISP)：端系统通过因特网服务提供商(ISP)接入因特网， ISP包括如本地电缆或电话公司那样的住宅区ISP、公司ISP、大学ISP ，在机场、旅馆、咖啡店、等公共场所提供WiFi接入的ISP ，以及为智能手机和其它设备提供移动接入的蜂窝数据ISP 。每个ISP自身就是由一个多台分组交换机和多段通信链路组成的网络。各ISP为端系统提供了各种不同类型的网络接入。
协议：端系统、分组交换机和其它因特网部件都要运行一系列协议。TCP和IP是因特网中二个最重要的协议。因此因特网的主要协议统称为TCP/IP协议。
1.1.2 从服务描述
把因特网作为一个基础设施为端系统上的分布式应用程序服务，与因特网相连的端系统提供了一个套接字接口，分布式应用程序可以通过套接字接口互相通信。
分布式应用程序：分布式应用程序是指电脑、手机上的那些软件。
套接字接口：套接字接口规定了运行在一个端系统上的应用程序请求因特网基础设施向运行在另一个端系统上的特定目的地程序交付数据的方式。
1.1.3 协议
协议是对等层实体在通信过程中应该遵守的规则的集合，这些规则包括报文的格式和顺序、报文发送后或接收后对等层实体所采取的动作等。
1.2 网络边缘 1.2.1 接入网
接入网是指将端系统物理连接到其边缘路由器的网络。边缘路由器是端系统到任何其它远程端系统的路径上的第一台路由器。
1.家庭接入网
宽带住宅接入有二种最流行的类型：数字用户线（DSL）和电缆， DSL和电缆网络当前代表了超过85%美国住宅宽带接入。
数字用户线（DSL）：当使用DSL时，用户的本地电话公司是它的ISP 。如下图所示，每个用户的DSL调制解调器使用现有的电话线与位于电话公司的本地中心局（CO）中的DSLAM（数字用户线接入复用器）交换数据。家庭的DSL调制解调器得到数字数据后将其转换为高频音，以通过电话线传输给本地中心局；来自许多家庭的模拟信号在DSLAM处被转换回数字形式。
电缆：电缆因特网接入利用了有线电视公司现有的有线电视基础设施。如下图所示，光缆将电缆头端连接到地区枢纽，从这里使用传统的同轴电缆到达各家各户和公寓。因为在这个系统中应用了光纤和同轴电缆，所以他经常被称为混合光纤同轴（HFC）系统，与DSL类似，电缆接入也有类似的电缆调制解调器，这个解调器通过一个以太网端口连接到家庭PC 。在电缆头端，电缆调制解调器端接系统（CMTS）与DSL中的DSLAM具有类似的功能，即将许多来自下行家庭中的电缆调制解调器发送的模拟信号转换回数字形式。