计算机通信

目录 一 互联网的本质 二 osi七层协议 三 网络通信实现 四 网络通信流程 五. 访问流程示例图 一 互联网的本质 咱们先不说互联网是如何通信的(发送数据，文件等)，先用一个经典的例子，给大家说明什么是互联网通信。 现在追溯到八九十年代，当时电话刚刚兴起，还没有手机的概念，只是有线电话，那么此时你要是给在外地的人打电话，你应该怎么做？ 首先你要确保你们两个的座机要有一堆连接介质连接（电话线，转换器等等）咱们统称物理连接介质。 其次，你要拨号，锁定对方的电话。 最后就开始通话了。 通话是有学问的，当时那个年代还没有推广普通话，所以你要是和河南的人电话联系，你要讲河南话。 你要是和东北的人电话联系，你要讲东北话。 你要是和上海的人联系你要讲上海话。 如果你要是有广西，内蒙，唐山，山东等等等等的朋友，你要是打电话是否都要学习当地的方言才能沟通呢？ 其实不是，而是咱们推广了普通话，这样只要大家都会说普通话，这样就可以建立良好的通信。 那如果是与特朗普和普京通电话呢？ 那你还要学各个国家的语言么？ No！No! No! 咱们现在国际上交流通用语言就是英语，其实咱们把英语学会了，就可以与各个国家的人交流了。这两个例子说明了什么？说明了咱们要统一标准，都遵循一个标准的话，就可以建立良好的通信。 两台计算机之间的通信与两个人打电话原理是一样的。 　　1，首先要通过各种物理连接介质连接。 　　2

互联网的两个重要的基本特点：连通性和共享。 计算机网络由若干结点和连接这些结点的链路组成。 互联网的组成：边缘部分、核心部分。 网络边缘的端系统之间的通信可分为两大类：客户-服务器方式（C\S方式）和对等方式（P2P方式）；互联网的核心部分：许多网络和把它们互联的路由器。在网络核心中起到特殊作用的是路由器，路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组，是网络核心部分最重要的功能。分组交换采用 存储转发 技术，分组（又称为包）是在互联网中传送的数据单元。 分组交换的优缺点： 优点，高效：动态分配传输带宽；灵活：为每个分组选择最合适的转发路由；迅速：以分组为传输单位；可靠：保证可靠性的协议。 缺点，分组在路由器中存储转发时需要排队，会造成时延；无法确保端到端所需带宽；分组必须携带控制信息造成了额外的开销。 计算机网络分类： 按网络作用范围分类：广域网WAN，城域网MAN，局域网LAN，个人区域网PAN；按网络使用者分类：公用网，专用网。 计算机网络性能指标： 速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率。 计算机网络体系结构： 一般讲五层协议，从底层到高层分别是：物理层、数据链路层、网络层（IP层）、运输层（TCP或UDP）、应用层（DNS、HTTP、FTP、SMTP等）。 物理层 上传输数据的单位是比特； 数据链路层 将网络层交下来的IP数据报组装成帧

进程与线程 1. 进程 2. 线程 3. 区别 进程状态的切换 进程调度算法 1. 批处理系统 2. 交互式系统 3. 实时系统 进程同步 1. 临界区 2. 同步与互斥 3. 信号量 4. 管程 经典同步问题 1. 读者-写者问题 2. 哲学家进餐问题 进程通信 1. 管道 2. FIFO 3. 消息队列 4. 信号量 5. 共享存储 6. 套接字 进程与线程 1. 进程 进程是资源分配的基本单位。 进程控制块 (Process Control Block, PCB) 描述进程的基本信息和运行状态，所谓的创建进程和撤销进程，都是指对 PCB 的操作。 下图显示了 4 个程序创建了 4 个进程，这 4 个进程可以并发地执行。 2. 线程 线程是独立调度的基本单位。 一个进程中可以有多个线程，它们共享进程资源。 QQ 和浏览器是两个进程，浏览器进程里面有很多线程，例如 HTTP 请求线程、事件响应线程、渲染线程等等，线程的并发执行使得在浏览器中点击一个新链接从而发起 HTTP 请求时，浏览器还可以响应用户的其它事件。 3. 区别 Ⅰ 拥有资源 进程是资源分配的基本单位，但是线程不拥有资源，线程可以访问隶属进程的资源。 Ⅱ 调度 线程是独立调度的基本单位，在同一进程中，线程的切换不会引起进程切换，从一个进程中的线程切换到另一个进程中的线程时，会引起进程切换。 Ⅲ 系统开销

为什么会有TCP/IP协议 在世界上各地，各种各样的电脑运行着各自不同的操作系统为大家服务，这些电脑在表达同一种信息的时候所使用的方法是千差万别。就好像圣经中上帝打乱了各地人的口音，让他们无法合作一样。计算机使用者意识到，计算机只是单兵作战并不会发挥太大的作用。只有把它们联合起来，电脑才会发挥出它最大的潜力。于是人们就想方设法的用电线把电脑连接到了一起。 但是简单的连到一起是远远不够的，就好像语言不同的两个人互相见了面，完全不能交流信息。因而他们需要定义一些共通的东西来进行交流，TCP/IP就是为此而生。TCP/IP不是一个协议，而是一个协议族的统称。里面包括了IP协议，IMCP协议，TCP协议，以及我们更加熟悉的http、ftp、pop3协议等等。电脑有了这些，就好像学会了外语一样，就可以和其他的计算机终端做自由的交流了。 TCP/IP协议分层  TCP/IP协议族按照层次由上到下，层层包装。 应用层 : 向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等

IP 协议 (Internet Protocol) 1. 定位：计算机网络间相互连接进行通信而定义的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。同时，任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP 协议就可以与因特网互连互通。 2. 网络协议：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。 三要素： 1) 语义，用于确定协议元素的类型，规定了通信双方需要发出何种控制信息，完成何种动作及做出何种应答。 解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应。即表示要做什么。 2) 语法，用于确定协议元素的格式，即数据与控制信息的结构和格式。 是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序。即表示要怎么做。 3) 时序，用于确定通信速度的匹配和时序。 是对事件发生顺序的详细说明。（也可称为“同步”）。即表示做的顺序。 Internet 上的计算机使用的是 TCP/IP 协议。 3. 功能： 1) 网络互联功能： IP 实现网络互连，如以太网、分组交换网等。它们相互之间不能互通，不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元——“帧”的格式不同。 IP 协议实际上是一套由软件、程序组成的协议软件，它把各种不同“帧”统一转换成“ IP 数据包”格式

参考书籍为《图解tcp/ip》-第五版。这篇随笔，主要内容还是TCP/IP所必备的基础知识，包括计算机与网络发展的历史及标准化过程（简述）、OSI参考模型、网络概念的本质、网络构建的设备等 下面是协议层从底层至顶层的一个模型图： 一、计算机网络的背景 1.1 计算机的发展 有人说：“20世纪最伟大的发明就是计算机”，自诞生伊始，计算机经历了一系列发展，从大型通用计算机、超级计算机、小型机、个人电脑、工作站以及现如今笔记本、平板、智能手机等， 计算机已经彻底融入了我们的生活 1.2 计算机的发展模式 起初，计算机只是以单机模式（独立模式）被广泛应用，随着发展，计算机被一个个的连接起来，形成了一个计算机网路，从而实现了信息共享，远距离传递信息等工作 计算机网络，根据规模可分为2种： WAN：Wide Area Network（广域网） LAN：Local Area Nerwork（局域网） 二、计算机与网络发展的七个阶段 1.1 批处理 Batch Processing：事先将用户程序和数据装入卡带或磁带，由计算机按一定顺序读取，使用户要执行的程序和数据能够一并批量得到处理的方式 1.2 分时系统TSS Time Sharing System：多个终端和同一个计算机相连，允许多个用户同时使用一台计算机系统 特性：多路性、独占性、交互性、及时性 1.3 计算机间的通信

一 互联网的本质 咱们先不说互联网是如何通信的(发送数据，文件等)，先用一个经典的例子，给大家说明什么是互联网通信。 现在追溯到八九十年代，当时电话刚刚兴起，还没有手机的概念，只是有线电话，那么此时你要是给在外地的人打电话，你应该怎么做？ 首先你要确保你们两个的座机要有一堆连接介质连接（电话线，转换器等等）咱们统称物理连接介质。 其次，你要拨号，锁定对方的电话。 最后就开始通话了。 通话是有学问的，当时那个年代还没有推广普通话，所以你要是和河南的人电话联系，你要讲河南话。 你要是和东北的人电话联系，你要讲东北话。 你要是和上海的人联系你要讲上海话。 如果你要是有广西，内蒙，唐山，山东等等等等的朋友，你要是打电话是否都要学习当地的方言才能沟通呢？ 其实不是，而是咱们推广了普通话，这样只要大家都会说普通话，这样就可以建立良好的通信。 那如果是与特朗普和普京通电话呢？ 那你还要学各个国家的语言么？ No！No! No! 咱们现在国际上交流通用语言就是英语，其实咱们把英语学会了，就可以与各个国家的人交流了。这两个例子说明了什么？说明了咱们要统一标准，都遵循一个标准的话，就可以建立良好的通信。 两台计算机之间的通信与两个人打电话原理是一样的。 　　1，首先要通过各种物理连接介质连接。 　　2，找准确确定对方计算机（准确到 软件 ）的位置。 　　3，通过统一的标准（一揽子协议）进行数据的收发。

一.互联网本质 先不说互联网是如何通信的(发送数据，文件等)，先用一个经典的例子，说明什么是互联网通信。 现在追溯到八九十年代，当时电话刚刚兴起，还没有手机的概念，只是有线电话，那么此时要是给在外地的人打电话，首先要确保你们两个的座机要有一堆连接介质连接（电话线，转换器等等）统称物理连接介质。其次，你要拨号，锁定对方的电话。最后就开始通话了。 通话是有学问的，当时那个年代还没有推广普通话，所以要是和河南的人电话联系，要讲河南话。 要是和东北的人电话联系，要讲东北话。 要是和上海的人联系要讲上海话。 推广了普通话，这样只要大家都会说普通话，这样就可以建立良好的通信。说明了要统一标准，都遵循一个标准的话，就可以建立良好的通信。 两台计算机之间的通信与两个人打电话原理是一样的。 　　1，首先要通过各种物理连接介质连接。 　　2，找准确确定对方计算机（准确到软件）的位置。 　　3，通过统一的标准（一揽子协议）进行数据的收发。 英语成为世界上所有人通信的统一标准，如果把计算机看成分布于世界各地的人，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是 一系列统一的标准，这些标准称之为互联网协议，互联网的本质就是一系列的协议，总称为‘互联网协议’（Internet Protocol Suite). 互联网协议的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。

网络协议 编辑 本词条由 “科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。 网络协议为 计算机网络 中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。 例如，网络中一个微机用户和一个大型 主机 的操作员进行通信，由于这两个数据终端所用 字符集 不同，因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信，规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后，才进入网络传送，到达目的终端之后，再变换为该终端字符集的字符。当然，对于不相容终端，除了需变换字符集字符外还需转换其他特性，如显示格式、行长、行数、 屏幕 滚动 方式 等也需作相应的变换。 [1] 中文名 网络协议 外文名 Network Protocol 性 质 网络术语 目 的 使两个进程相互通信 解 释 描述进程之间 信息交换 数据 目录 术语简介 组成要素 工作方式 层次结构 层次划分 常用协议（ TCP/IP协议 NetBEUI PX/SPX协议 ） 划分 网络安全协议 术语简介 编辑 网络协议指的是计算机网络中互相通信的对等实体之间交换信息时所必须遵守的规则的集合。 对等实体通常是指计算机网络体系结构中处于相同层次的信息单元。一般系统网络协议包括五个部分：通信环境，传输服务，词汇表，信息的编码格式，时序、规则和过程。1969年美国国防部建立最早的网络——阿帕计算机网络时，发布了一组计算机通信协议的军用标准

Java网络编程总结 一、概述 计算机网络是通过传输介质、通信设施和网络通信协议，把分散在不同地点的计算机设备互连起来，实现资源共享和数据传输的系统。网络编程就就是编写程序使联网的两个(或多个)设备(例如计算机)之间进行数据传输。 Java语言对网络编程提供了良好的支持 ，通过其提供的接口我们可以很方便地进行网络编程。下面先对网络编程的一些基础知识进行介绍，最后给出使用Java语言进行网络编程的实例。 二、计算机网络 计算机网络 20世纪60年代出现，经历了20世纪70年代、80年代和90年代的发展，进入21世纪后，计算机网络已经成为信息社会的基础设施，深入到人类社会的方方面面，与人们的工作、学习和生活息息相关。 网络协议 如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间能够进行相互通信是因为它们都共同遵守一定的规则， 即网络协议。 网络体系结构 计算机网络是个复杂的系统，按照人们解决复杂问题的方法，把计算机网络实现的功能分到不同的层次上，层与层之间用接口连接。通信的双方具有相同的层次，层次实现的功能由协议数据单元(PDU)来描述。不同系统中的同一层构成对等层，对等层之间通过对等层协议进行通信，理解彼此定义好的规则和约定。 计算机网络体系结构是计算机网络层次和协议的集合，网络体系结构对计算机网络实现的功能，以及网络协议、层次、接口和服务进行了描述，但并不涉及具体的实现