计算机网络及其分类
什么是计算机网络
计算机网络主要由一些通用的、可编程的硬件互联而成，通过这些硬件，可以传送不同类型的数据，并且可以支持广泛和日益增长的应用
计算机网络不仅仅是软件的概念，它还包含硬件设备(网卡、网线、路由器)
计算机网络不仅仅是信息通信，还可以支持广泛的应用
计算机网络的分类
1、按照网络作用的范围，可以将计算机网络分为
广域网(WAN)
城域网(MAN)
局域网(LAN)
2、按照网络作用的使用者，可以将计算机网络分为
公用网络(所有愿意付费、或者愿意加入的，都可以加入的网络)
专用网络(某些部门，或者某些人，为了满足特殊的业务需求，而建立起来的网络。如：军队、铁路局、银行、公司，他们都有自己的专用网络)
计算机网络发展简史
互联网的发展历史
互联网的发展历史有三个阶段：
第一阶段：单个网络ARPANET
这个阶段主要是一些计算机通过交换机进行连接，这个时候计算机通过连接交换机，就可以直接完成信息的交换，并且连接的计算机不多
第二阶段：三级结构互联网
这个阶段主要连接的是全美国主要的一些学校、研究所、实验室等拥有计算机的地方
第三阶段：多层次ISP互联网
ISP（Internet Service Provider）：网络服务提供商（中国电信、中国联通、中国移动都是中国著名的网络服务提供商）
顶级的是主干ISP，这里边就包含了上边提到的三大网络服务提供商。中国的主干ISP可以连接美国、澳洲、欧洲的主干ISP。主干ISP下边是地区ISP，比如说移动网络在中国叫中国移动，在北京叫北京移动、在上海叫上海移动，这个就属于地区ISP，地区ISP主要就是负责地区的网络服务的提供
可以通过这个网站看到国际互联网的线路：https://live.infrapedia.com
中国互联网的发展简史
中国互联网的发展也可以分为三个阶段：
随着中国互联网的发展，中国也建立了多个公用的计算机网络，可以进行国际的信息交换，其中有五个公用计算机网络是规模最大的
中国电信互联网（CHINANET）
中国联通互联网（UNINET）
中国移动互联网（CMNET）
中国教育与科研计算机网（CERNET）
中国科学技术网（CSTNET）
我们出国的流量，主要也是通过这五个网络来进行国外的信息访问的。除了国家科研技术的参与，民间企业也对互联网贡献很大，其中就包含知名的企业家
1996年，张朝阳创建搜狐
1997年，丁磊创建网易
1998年，王志东创建新浪
1998年，马化腾，张志东创建腾讯
1999年，马云创建阿里巴巴
2000年，李彦宏创建百度
这些事迹也是推动了中国互联网的发展
计算机网络的层次结构
层次结构设计的基本原则
在了解计算机层次结构设计的基本原则之前，先了解一下，为什么计算机网络需要使用层次结构的设计
假设有A、B两台计算机，他们通过计算机网络进行连接。可以想象一下计算机网络在这里边主要是解决了什么问题
保证数据通路顺畅
识别目的计算机
目的计算机状态
数据是否错误
计算机网络需要解决的问题是繁多而复杂的，因此计算机网络就采用了分层去实现不同的功能
看一个关于现代我们使用网络的一个层次结构的例子
层次结构设计的基本原则
各层之间是相互独立的：某一层并不需要知道它的上、下层是怎么实现的，它仅仅需要知道，该层是怎样通过接口来进行服务的提供的。层与层之间耦合度是很低的
每一层有足够的灵活性：因为计算机网络是不断发展的，因此设计每一层的时候就要求有足够的灵活性，使得每一层可以应对未来的一些变化
各层之间完全解耦：也就是某一层的上下层发生变化，不影响当前层的稳定（虽然这是计算机层次设计的原则，其实如果我们在设计一个比较庞大的系统的时候，完全可以借鉴这些原则，这就是计算机底层的魅力吧）
OSI七层模型
计算机网络有七层模型，这个模型是由国际标准所定义的
OSI七层模型在制定的时候，是想成为全球计算机都遵循的标准，然后促进全球的计算机都可以沿用这个标准来方便的进行互联以及交换数据。而实际上，OSI在市场化过程中困难重重，因为在OSI制定标准出来的时候，TCP/IP模型在全球范围内成功的运行了。因此OSI七层模型，只是获得了理论层面的研究成果，但是在市场化方面却没有成功的推进。所以，OSI最终并没有成为广为使用的标准模型
OSI没有被市场所接受的几个原因
OSI的专家缺乏实际经验（他们是基于理论进行设计的，缺乏实际生产环境的经验。知行合一，理论一定要结合实践）
OSI标准制定周期过长，按OSI标准生产的设备无法及时进入市场
OSI模型设计的并不合理一些功能在多层中重复出现
TCP/IP四层模型
下边是OSI七层模型和TCP/IP四层模型的映射：
说明：右侧为TCP/IP四层模型中，每一层所使用到的一些协议
TCP/IP四层模型的实际应用
假设计算机A和B通过一个路由器连接起来了，计算机A会通过TCP/IP的四层和路由器进行通信，计算机A的数据会通过网络接口层、网络层来到路由器(在路由器中，到达的层面只有网络层和网络接口层)。路由器会将数据通过路由转发，转发给计算机B，计算机B通过由下到上的四层来接收数据。这个就是TCP/IP四层模型在进行收发数据的示例
除此之外，还可以通过分层的方法去理解不同的层面
现代互联网的网络拓扑
了解网络拓扑可以帮助我们在脑海中形成一个形象的计算机网络，是有助于我们往下学习的。对于现代互联网的网络拓扑主要分为两个部分
主要指的的是平时的用户可以直接接触的部分，比如说在家、在公司或者在商场所使用的网络，都是属于计算机网络的边缘部分（家里的手机、电脑、智能家电，通过有线或无线的方式连接路由器，路由器连接一个当地的网关，然后网关连接到地区的ISP）
核心部分
核心部分主要是由地区ISP、主干IS以及一些国际的路由器所组成
这些主干ISP相互连接，并且通过国际路由器来与其它国家和地区的主干ISP进行连接，这些就属于互联网的核心部分。这其中有很多的海底电缆、跨地区电缆等通信设备，他们主要是由中国联通、中国电信进行铺设，他们所使用的一些设备是来自中国的华为，所以说华为在通信领域是有一定的地位的
