原创 复习一下Douglas E. Comer 书的前6章：（第一篇）

网络通信的两种途径：

                    两个基本类型为，面向连接（电路交换）的和无连接（分组交换）的。

        面向连接（电路交换）的网络的运行需要在两点之间形成一条专用连接或线路。例如：传统的电话系统。好处：保证容量----一旦建立一条电路，其他网络活动都不会减少该条电路的容量。缺点：开销大----电路的开销是固定的，与通信量的大小无关。比如电话要交每月的座机费。

        无连接（分组交换）的网络常用于连接计算机。它的处理方法特点是：一、分组。要传送的数据被分成小片，这样的小片称为分组（packet)。二、分组的传送不需要固定的线路。每个分组上都有标识信息（如IP地址)，以保证网络知道将分组传送到哪里。好处：计算机之间的多路通信可以并行进行，同时机器间的若干连接被这些正在通信的每一对机器所共享，节省资源。缺点：随着通信活动的增加，某一对计算机的通信量与网络容量相比所占的比例会更少。

        这本书后面提的网络将特指无连接的网络。

广域网和局域网：

        表面理解：局域网距离短，速度相对快。广域网距离长，速度相对慢。

        局域网中每台计算机，都有使其连接到网络上的设备，网络接口卡Network Interface Card/NIC。

        广域网由局域网和多级的分组交换机packet switch（如以太网桥Ethernet bridge、以太网交换机、路由器internet router / 网关internet gateway）组成。

网络硬件地址：

        每种网络硬件技术都定义了一种寻址机制addressing mechanism，每台连接到网络的计算机的网络接口设备都被分配了一个唯一的地址。这种物理层面的地址是最底层的地址，也是真实的硬件地址。

        对于以太网：其硬件地址是在厂家生产出以太网接口硬件时就已经确定的，固定的，并且是独一无二的。以太网硬件地址也叫媒体接入MAC（media access)地址。

        由于目前局域网领域以太网技术是绝对的主流。以后只讨论以太网。

以太网技术：

                    1、 采用支持广播的共享总线技术；（共享总线、广播技术）

                    2、采用尽最大努力交付；（因为硬件没有向发送者提供任何信息来判断分组是否已被交付）

                    3、采用分布式接入控制；（因为它没有任何中央权威控制机构来授权接入）

                    这样的接入方式称为带有碰撞检测的载波监听多点接入CSMA/CD。

以太网布线：

         同轴电缆（10Base5 、10Base10）

         非屏蔽双绞线（10Base-T）------------------10表示工作在10Mbps速率上

         几台计算机可以通过线缆以及一台集线器或交换机来组成一个局域网。

         90年代，这时以太网10Mbps的速率已经成为网络传输的瓶颈，而不是计算机CPU和网卡的速度了。

         快速以太网（100Base-T）

         吉比特以太网（1000Base-T）

         光纤上的以太网标准（1000Base-X）

         工程师们已经开始开发10-40Gbps的以太网技术了。         

         注意：以太网实质上是一种局域网技术的底层标准（物理层和数据链路层），因为现在局域网多数采用以太网标准，因此两词常常通用。

MAC地址：

        刚才说了，以太网硬件地址（MAC地址），已经成为一个工业标准，每个网络接口卡都分配了一个唯一的地址。该工业标准定义了一个48比特寻址方案，每个网络接口硬件地址是48位的。

        一个48比特的以太网地址不仅仅指定一个目的计算机地址，还可以是以下3种形式之一：

        1、一个网络接口的物理地址，即单播地址（单个计算机地址）

        2、网络广播地址（全1----预留，将分组同时发送到所有网点）

        3、多播地址（有限广播，即网络上所有计算机的一个子集）

        为适应广播及多播寻址，以太网接口硬件必须识别多种地址。接口至少要识别两种地址：单播地址 和 广播地址；有的接口经过配置可以接受多播地址。

        当计算机启动时，操作系统初始化并配置接口，给他指定要接受的地址。然后，接口就开始了监听……或发送或接收

以太网帧格式：（数据链路层）

        前同步码：用作同步数据传输的时钟恢复（位同步）和字节同步

        目的地址：48位

        源地址：48位

        帧类型：16位，用于识别帧中承载数据的类型。它意味着以太网的帧是自识别的，当一帧到达一台指定机器时，操作系统根据帧类型决定用哪个协议软件模块对它进行处理。自识别的主要优点是，它允许在单一计算机上同时使用多个协议，还允许在同一物理网络中混合多个协议而互不干扰。

        CRC：循环冗余校验

用网桥扩展以太网：

        以太网桥Ethernet bridge 是连接两个以太网并在其间传递帧的设备。网桥和以太网络之间的每个连接都遵从以太网CSMA/CD原则，所以一个网段上的碰撞以及传播时延与其他网段隔离开来。

        网桥隐藏了互连的细节：一系列用网桥连接的网段就像同一个以太网一样运行着 。桥接的网络可被认为是透明的。

        例如：宽带因特网服务通常使用的电缆调制解调器（cable modem）和数字用户线（Digital Subscriber Line,即DSL）连接实现了桥接——在住所发送的以太网帧被桥接到因特网服务提供者（ISP）

        自适应adaptive（学习learning）网桥。一个自适应网桥由一台有两个以太网接口的计算机组成。其中的软件维护着两个地址表，每个接口各一个。经过一段时间，它就能知道在以太网接口1网络上有那些机器，在2网络上有那些机器。这样的好处是可以避免在由网桥隔开的同一物理网络上传输分组时网桥的不必要转发。

         许多商用网桥比这里描述的更复杂和健壮。第一次加点时，它会检测其他网桥，了解网络拓扑结构。它们使用一种分布式生成树算法来决定如何转发帧。

        对于转发广播分组，网桥会决定向每条线路只交付广播帧的一个副本。如果没有这样的算法，则在同一回路上的以太网和网桥将会产生灾难性的后果，因为它们将同时在两个方向上转发广播分组。