教程图文详解 - 计算机网络概论（第一章）

一 前言

本章节作为本专栏的第一篇文章，需要注意的是本专栏是基于《网络工程师教程-第五版》进行总结和表述。

本章节主要介绍：

1. 什么是计算机网络?
2. 计算机网络发展历程。
3. 计算机网络分类。
4. 网络体系 OSI 七层模型。
5. OSI 与 TCP/IP 对比。
6. 相关历年真题。

二 什么是计算机网络？

计算机网络是：计算机技术与通信技术的结合，计算机网络是信息收集、分发、存储、处理、和消费的重要载体。

可记为：ICT ，IT（计算机技术） + CT （通信技术）。

三 计算机网络形成和发展

3.1 早期计算机发展历程

3.2 现代计算机发展历程

3.3 计算机网络标准化历程

3.4 计算机发展历程小节

四 计算机网络分类和应用

4.1 按网络组成分类

计算机组成可以分为：网络节点和通信链路。

1. 网络节点又分为端节点和转发节点：端节点指信源和信宿节点（用户终端、主机等）；转发节点指网络通信过程中控制和转发信息的节点（交换机、集线器等）。
2. 通信链路指传输信息中的信道（电话线、电缆、卫星、光纤等）。

如下图：

虚线框外的部分称为资源子网。资源子网中包括拥有资源的用户主机和请求资源的用户终端，它们都是端节点。虚线框内的部分叫作通信子网，其任务是在端节点之间传送由信息组成的报文，主要由转发节点和通信链路组成。

4.2 按网络拓扑结构分类

其中数型是最为常用的结构、全连接型常见于电信运营上在国家级层面的网络布局、总线型已经被淘汰了。

4.3 按网络规模和通信方式分类

五 计算机网络体系结构

5.1 OSI 参考模型

该模型设计较为复杂，实际上并没有严格按照这个模型进行实施，而是简化为应用层、传输层、网络层、数据链路层、网络层。

1. 应用层
OSI 最顶层，直接面向用户，通过网络服务。作用：应用程序、协议。

2. 表示层
提供一个可供应用层选择的服务集合，提现在数据的表现方式、语法、词法等。作用：数据压缩解压缩、加解密。

3. 会话层
提供回话管理、会话服务（数据交换（分段、同步））。作用：会话创建、注销。

4. 传输层
提供端与端间的连接、数据传输服务。作用：提供可靠（TCP）和不可靠（UDP）的端到端传输。

5. 网络层
属于通信子网范畴、通过网络连接交换传输实体发出的数据。将上层传过来的数据分组在通信子网的节点之间进行交换传送。作用：寻址、路由选择。

6. 数据链路层
提供网络实体数据链路的建立、维持、释放等功能，节点间的数据交换是以分帧进行的按顺序传送。通过接收端的校验检查和应答保证可靠的传输，同时能应对帧损坏、丢失、重复等情况。作用：将数据分装成帧，提供端到端的传输、差错控制。

7. 物理层
规定通信设备机械的、电气、功能的过程的特性，用于建立、维持和释放数据链路实体间的连接。作用：提供机械、电气规约。

5.2 TCP/IP 参考模型

OSI 参考模型过分复杂，故一般都没有直接采用，而是简化为 TCP/IP 模型。

5.3 小节

数据在 TCP/IP 中有不同的叫法，这个是必须要记住的。其中对应如下：

六 历年真题

1. 数据封装的正确顺序是 ( C )。
   A. 数据、帧、分组、段、比特
   B. 段、数据、分组、帧、比特
   C. 数据、段、分组、帧、比特
   D. 数据、段、帧、分组、比特

2. 在OSI参考模型中，上层协议实体不下层协议实体间的逻辑接口叫做服务访问点（SAP）。在Internet中，网络层的服务访问点是（ C ）。
   A. MAC 地址
   B. LLC 地址
   C. IP 地址
   D. 端口号

3. 在OSI参考模型中，实现端到端的应答、分组排序和流量控制功能的协议层是（ C ）
   A. 数据链路层
   B. 网络层
   C. 传输层
   D. 会话层

4. 在ISO OSI/RM 中，（ B ）实现数据压缩功能。
   A. 应用层
   B. 表示层
   C. 会话层
   D. 网络层

5. 在OSI参考模型中，数据链路层处理的数据单位是（ B ）。
   A. 比特
   B. 帧
   C. 分组
   D. 报文