一、互聯網概述
1、計算機網路的概述：
（1）我們常說的互聯網指的是起源于美國的Internet互聯網，它是現在世界上最大的、覆寫全球的計算機網路。
（2）我們簡稱的網路是指由若干結點（node）和連接這些結點的鏈路（link）組成的計算機網路。
（3）可以通過路由器把網路互連起來（即由網路構成），構成一個覆寫范圍更大的計算機網路，稱為互連網（internetwork 或 internet）。
注意：網路是把多臺計算機連接在一起，而互連網是把許多的網路通過路由器連接在一起。其中與網路相連的計算機、智能手機等智能機器常被稱為主機。
2、互連網基礎結構發展的三個階段：
（一）第一階段：從單個網路ARPANET向互聯網發展的程序。在1983年，TCP/IP協議成為ARPANET上的標準協議后，所有使用TCP/IP協議的計算機都能利用互連網相互通信。因此，人們把1983年作為互聯網的誕生時間。而ARPANET在1990年時正式宣布關閉。
（二）第二階段：建成了三級結構的互聯網。即是一個分為主干網、地區網和校園網（或企業網）的三級計算機網路。
（三）第三階段：逐漸形成了多層次互聯網服務提供者ISP（Internet Service Provider）結構的互聯網。
（1）在這個階段，出現了商用，即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IP地址的使用權，并可通過該ISP接入到互聯網。
（2）而根據提供服務的覆寫面積的大小及所擁有的IP地址數目的不同，ISP也分為不同層次的ISP：主干ISP、地區ISP和本地ISP。
（3）在現在，互聯網已經成為世界上規模最大和增長速率最快的計算機網路，沒有人能夠準確說出互聯網究竟有多大。而互聯網的迅猛發展始于20世紀90年代。由歐洲原子核研究組織CERN開發的萬維網WWW(World Wide Web)被廣泛使用在互聯網上后，大大方便了廣大非網路專業人員對網路的使用，使萬維網成為互聯網的這種指數級增長的主要驅動力。
二、互聯網的組成
互聯網的組成從它的作業方式上看，可以分為兩大塊：
（一）邊緣部分：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，用來進行通信（傳送資料、音頻或視頻）和資源共享。
1、處在互聯網邊緣的部分就是連接在互聯網上的所有主機。而這些主機又被稱為端系統（end system）。
2、端系統在功能上可能有很大的差別。
3、端系統之間通信的含義：“主機A和主機B進行通信”實際上指的是“運行在主機A上的某個程式和運行在主機B上的另一個程式進行通信”。即“主機A的某個行程和主機B上的另一個行程進行通信”。簡稱為“計算機之間通信”。
4、端系統之間的通信方式通常可劃分為兩大類：
（1）客戶-服務器方式描述的是行程之間服務和被服務的關系，即Client/Server方式，簡稱為C/S方式。客戶和服務器都是指通信中所涉及的兩個應用行程。其中，客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方，它們都要使用網路核心部分所提供的服務。
（2）對等方式是指兩個主機在通信時并不區分哪一個是服務請求方還是服務提供方，即Peer-to-Peer方式，簡稱為P2P方式。只要兩個主機都運行了對等連接軟體（P2P軟體），它們就可以進行平等的的、對等連接通信。這時，雙方都可以下載對方已經存盤在硬碟中的共享檔案。
5、客戶軟體的特點：
（1）不需要特殊的硬體和很復雜的作業系統。
（2）被用戶呼叫后運行，在打算通信時主動向遠地服務器發起通信（請求服務）。因此，客戶程式必須知道服務器程式的地址。
6、服務器軟體的特點：
（1）一般需要強大的硬體和高級的作業系統支持。
（2）系統啟動后即自動呼叫并一直不斷地運行著，被動的等待并接受來自各地的客戶的通信請求。因此，服務器程式不需要知道客戶程式的地址。
（3）客戶與服務器的通信關系建立后，通信可以是雙向的，客戶和服務器都可發送和接收資料。
（4）一種專門用來提供某種服務的程式，可同時處理多個遠地或本地客戶的請求。
7、對等連接方式的特點：
（1）對等連接方式從本質上看仍然是使用客戶服務器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又是服務器。例如：主機C請求D的服務時，C是客戶，D是服務器。但如果C又同時向F提供服務，那么C又同時起著服務器的作用。
（2）對等連接作業方式可支持大量的對等用戶（如幾百萬個）同時作業。
（二）核心部分：由大量網路和連接這些網路的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）。
1、網路核心部分是互聯網中最復雜的部分。
2、網路中的核心部分要向網路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資料）。
3、在網路核心部分起特殊作用的是路由器（router）。
4、路由器是實作分組交換（packet switching）的關鍵構件，其任務是轉發收到的分組，這是網路核心部分最重要的功能。
5、為了理解分組交換，首先了解電路交換（circuit switching）的基本概念：
(1)當電話機的數量增多時，就要使用交換機來完成全網的交換任務。每一部電話都直接連接到交換機上，而交換機使用交換的方法就是電路交換，它能讓電話用戶彼此之間可以很方便的通信。
（2）在這里，“交換”的含義就是轉接。即把一條電話線轉接到另一條電話線，使它們連通起來。而從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式動態地分配傳輸線路的資源。
（3）電路交換的特點：
（A）電路交換必定是面向連接的。
（B）電路交換分為三個階段：
（a）建立連接：建立一條專用的物理通路，以保證雙方通話時所需的通信資源在通信時不會被其他用戶占用；
（b）通信：主叫和被叫雙方就能互相通電話；
（c）釋放連接（掛機）：釋放剛才使用的這條專用的物理通路（釋放剛才占用的所有通信資源）。
（4）電路交換缺點：
（C）計算機資料具有突發性。
（D）在傳送計算機資料時，通信線路的利用率很低（用來傳送資料的時間往往不到10%甚至1%）。
6、分組交換的主要特點：
（1）分組交換采用存盤轉發技術。
（2）在發送端，先把較長的報文劃分為較短的、固定長度的資料段。
（3）再在每一個資料段前面添加上首部構成分組（packet）。
（4）分組交換網以“分組”作為資料傳輸單元（即是以分組為基本單位在網路中傳送）。依次把各分組發送到接收端。
（5）接收端收到分組后剝去首部還原成報文。
7、分組首部的重要性：
（1）每一個分組的首部都含有地址（諸如目的地址和源地址）等控制資訊。
（2）分組交換網中的結點交換機根據收到的分組首部中的地址資訊，把分組轉發到下一個結點交換機中。
（3）每個分組在互聯網中獨立的選擇傳輸路徑。
（4）用這樣的存盤轉發方式，最后分組就能到達最終目的地。
8、在路由器中的輸入和輸出埠之間沒有直接連線。
9、路由器處理分組的程序是：
（1）把收到的分組先放入快取（暫時存盤）；
（2）查找轉發表，找出到某個目的地址應從哪個埠轉發；
（3）把分組送到適當的埠轉發出去。
10、主機和路由器的作用的不同：
（1）主機是為用戶進行資訊處理的，并向網路發送分組，從網路接收分組。
（2）路由器是對分組進行存盤轉發，最后把分組交付目的主機。
11、分組交換的優點：
（1）高效：在分組傳輸的程序中動態分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用。
（2）靈活：為每一個分組獨立的選擇最合適的轉發路由。
（3）迅速：以分組作為傳送單位，可以不先建立連接就能向其他主機發送分組。
（4）可靠：保證可靠性的網路協議；分布式多路由的分組交換網，使網路有很好的生存性。
12、分組交換的缺點：
（1）分組在各結點存盤轉發時需要排隊，會造成一定的延時。
（2）分組必須攜帶首部（里面有必不可少的控制資訊）造成了一定的開銷。
13、存盤轉發原理并不是完全新的概念。在20世紀40年代的電報通信也采用了基于存盤轉發原理的報文交換（message switching）。
14、三種交換的比較：
（1）若要連續傳送大量的資料，且其傳送時間遠大于連接建立時間時，則選擇電路交換的傳輸速率較快。
（2）報文交換和分組交換不需要預先分配傳輸帶寬，在傳送突發資料時可提高整個網路的信道利用率。
（3）由于一個分組的長度往往遠小于整個報文的長度，因此分組交換比報文交換的時延小，同時也具有更好的靈活性。
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