互联网的体系结构
万物互联网的要素体系结构
万物互联网包括物体、数字设备、数字个人、数字企业、数字政府、数据资源、数字平台和数字流程八大要素。
其中物体和数字设备是来源于物理世界的要素,是万物互联网的客体要素;数字个人、数字企业和数字政府是来源于人类社会的要素,是万物互联网的主体要素;数据资源、数字流程、数字平台来源于信息世界的要素,是万物互联网的运行要素。
总之,万物互联网的要素体系结构由客体要素(物体和数字设备)、主体要素(数字个人、数字企业、数字政府)和运行要素(数据资源、数字流程、数字平台)构成,下面拟详细分析。
万物互联网的客体要素:物体和数字设备物体(Things)是万物互联网的连接对象,主要包括有生命物体(动植物、细菌、病毒)和无生命物体(自然物品和人造物品)。
目前,万物互联网所连接物体的种类在不断扩充:正在从无生命物体(自然物品和人造物品)向有生命物体(动植物、细菌、病毒)扩展。
在无生命物体方面,万物互联网已经可以或正在尝试感知和监测自然空间中的地壳运动以预测地震;感知和监测气流、水文、海洋以预报天气和预警灾害;感知和监测城市空间的各类基础设施以建设智慧城市;感知和监测货物的运输、仓储、包装、装卸和配送等各个环节以实现智慧物流;感知和监测交通设施和交通工具以实现智慧交通;感知和监测水、电、气以实现智慧能源;感知和监测工厂设施和环境以实现智能制造;感知和监测家居的位置、状态、变化以实现智能家居。
在有生命物体方面,万物互联网已经可以或正在尝试感知和跟踪野生动物的活动轨迹,感知和监控农作物和养殖动物的成长过程以实现智慧农业和食品溯源,感知和监测病毒的传染过程。
数字设备,也称之为机器,是物理实体连接到万物互联网的媒介,数字设备能感知、读取描述物理实体运动状态及其变化趋势的数据,再传递给其所有者,或分享给万物互联网中的其他节点。
数字设备主要包括通用物联网感知识别系统、常规网络设备和各类终端设备。
通用物联网感知识别系统通常包括传感器、计算节点、接收器、执行器和功能设备:传感器主要用于数据的采集和转换;计算节点用于数据和信息的处理;接收器便于收集计算节点或其他关联设备发送的消息;执行器用于处理从传感器和/或互联网接收的信息,然后触发相关设备执行功能;功能设备用于在触发时执行所需的任务。
网络体系结构
网络体系结构网络体系结构,简称网络架构,指的是互联网整体架构的逻辑架构、物理架构和协议架构,它决定了互联网的功能、性能、可靠性和安全性,同时也为互联网的拓展和发展提供了基础支持。
一、逻辑架构网络逻辑架构是指网络系统中各个部分的功能和互相之间的关系。
它是网络系统最基本的部分,以分层的方式进行组织,从上至下分别是:应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。
1. 应用层应用层是网络体系结构中最靠近用户的一层,它主要负责处理和管理用户与网络之间的信息交互。
在这一层上,包括了很多常见的协议,如HTTP、FTP、SMTP等。
2. 传输层传输层主要负责网络数据的传输和速率的控制,它负责把数据分成若干个数据包,并负责传输和接收。
这一层也包括了两个主要的协议:TCP和UDP。
3. 网络层网络层主要负责寻找最佳的路径,实现不同网络之间的数据传输,强调数据包在网络中的传输。
在这一层上最常见的协议是IP协议。
4. 数据链路层数据链路层位于物理层和网络层之间,主要负责将网络层传过来的数据包转换成适合物理层传输的数据包。
最常见的协议是以太网协议。
5. 物理层物理层负责传输和接收网络中的数据以及硬件的控制。
它决定了数据的传输速率、数据的格式和传输媒介等。
最常见的传输媒介是有线和无线两种。
二、物理架构网络物理架构是指网络系统中各个设备之间的连接方式和传输媒介等硬件设备的布局、位置和组成。
物理架构包括以下几种架构方式:1. 局域网(LAN)局域网是指在一个较小范围内的计算机网络,其覆盖范围通常在一个建筑物或者一个校园内。
局域网的传输速率非常快,最常常用的网线是双绞线。
2. 城域网(MAN)城域网是指在一个城市或者地理范围比较大的区域内的计算机网络。
城域网常用的传输媒介是光纤。
3. 广域网(WAN)广域网是指在一个大范围的区域内的计算机网络,它由多个局域网和城域网组成。
广域网的传输媒介是电话线路或者无线电波。
三、协议架构网络协议架构是指网络系统中使用的通信协议以及协议之间的关系。
互联网基础知识大全
互联网基础知识大全互联网已经成为了现代社会中不可或缺的一部分,几乎每个人都与互联网密切相关。
然而,对于大部分人来说,互联网依然是一个非常复杂的领域,我们需要了解一些基础知识才能更好地利用它。
本文将向您介绍一些互联网的基础知识,帮助您更好地理解和应用互联网。
一、互联网的定义和历史互联网,全称为互联网协议网(Internet),是指通过基于互联网协议的计算机网络相互连接起来的全球性网络。
它的出现可以追溯到上世纪60年代末和70年代初的美国,在那个时候,美国国防部为了实现分布式计算机系统的互联互通而研发了互联网。
二、互联网的组成和体系结构互联网由许多不同的部分组成,包括硬件、软件和协议。
它的体系结构可以被分为三层:应用层、传输层和网络层。
应用层提供各种各样的互联网服务,如电子邮件、Web浏览器、文件传输等;传输层负责数据的可靠传输;网络层则负责路由和转发数据包。
三、常见的网络协议和标准互联网是基于一系列网络协议和标准运行的。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议、SMTP协议等。
它们分别用于在互联网上的不同层次进行数据传输和信息交换。
此外,还有诸如IP地址、域名系统(DNS)、超文本标记语言(HTML)等网络标准,它们帮助我们有效地访问和浏览互联网上的信息。
四、常见的网络服务和应用互联网为我们提供了许多丰富多样的服务和应用。
其中,电子邮件是我们日常生活中最常用的互联网服务之一,它使我们可以快速高效地发送和接收电子邮件。
此外,Web浏览器和搜索引擎也成为互联网使用的重要工具,我们可以通过它们方便地浏览和搜索互联网上的各种信息。
五、网络安全和隐私保护随着互联网的普及和应用范围的扩大,网络安全和隐私保护问题也越来越受到关注。
网络安全包括对计算机系统和网络的保护,以防止未经授权的访问、破坏和数据泄露等。
而隐私保护则涉及到个人信息的使用和保护,我们应该注意保护自己的个人隐私,避免隐私泄露和滥用。
互联网工作原理与特点有哪些
互联网工作原理与特点有哪些互联网是一个全球性的计算机网络系统,它由许多互相连接的计算机网络组成。
互联网的工作原理和特点如下:1.分布式网络结构:互联网由成千上万台计算机组成,并通过分布式网络结构相互连接。
每台计算机都可以充当客户端和服务器。
2.TCP/IP协议:互联网使用TCP/IP协议来管理数据传输和通信。
TCP(传输控制协议)负责数据包的传输,而IP(互联网协议)负责数据包的路由和寻址。
3. 万维网(World Wide Web):万维网是互联网上最常用的服务之一,它通过HTTP(超文本传输协议)来传输和显示网页。
用户可以通过网页浏览器访问和浏览网页。
4.分层结构:互联网采用分层结构来管理和组织数据传输。
每一层都有不同的功能和责任,这些层被称为协议栈。
常见的协议栈有OSI模型和TCP/IP协议栈。
5.IP地址和域名系统(DNS):每台连接到互联网的设备都有一个唯一的IP地址,它被用来在网络中定位设备。
域名系统(DNS)将易记的域名映射到IP地址,使得用户可以使用域名来访问网站。
6.开放性和自由性:互联网是一个开放的系统,任何人都可以加入和使用互联网。
这使得任何人都可以发布和获取信息,促进了信息的自由流通和共享。
7.全球性:互联网是全球性的,可以实现世界范围内的即时通信和数据传输。
用户可以通过互联网与世界各地的人进行交流和合作。
8.弹性和容错性:互联网设计具有高度的弹性和容错性。
即使有一部分网络出现故障或拥塞,数据仍然可以通过其他路径传输。
9.无中心化:互联网没有中心控制机构,而是由众多网络互相连接而成。
这种无中心化的结构使得互联网更加稳定和鲁棒。
10.安全性和隐私保护:随着互联网的发展,安全性和隐私保护变得越来越重要。
互联网采取了各种措施来保护用户的个人信息和数据安全,如加密技术和防火墙等。
总之,互联网的工作原理是基于开放性和分布式网络结构,以及TCP/IP协议和分层结构来实现数据传输和通信。
网络体系结构概述
网络体系结构概述网络体系结构是指互联网的整体结构和组织方式,包括互联网的核心部分、接入部分和边缘部分,以及这些部分之间的连接方式和协议规范等。
网络体系结构的设计和建设对于整个互联网的性能、可靠性、安全性等方面有着重要的影响。
互联网的核心部分是由一系列的网络节点和网络设备组成的,其中包括了多个主干网、骨干网和互联网交换点。
这些网络节点和设备通过高速传输线路连接在一起,形成了一个庞大的网络基础设施。
核心部分的设计是为了提供高速的全球覆盖能力和可靠的数据传输服务。
为了实现高可用性,核心网络通常使用容错技术和冗余设计,以保证数据能够在网络中的多条路径上传输。
互联网的接入部分是指用户与互联网之间的连接部分,包括了各种形式的接入设备和接入网络。
接入设备包括了个人电脑、手机、路由器、调制解调器等,接入网络包括有线网络(如以太网、光纤网络)和无线网络(如Wi-Fi、蓝牙、移动网络)等。
接入部分是互联网与用户交互的关键环节,其设计关系到用户体验的质量和互联网的可用性。
互联网的边缘部分是指网络中的各种应用系统和服务,包括电子邮件、网页浏览、文件传输、视频流媒体、在线游戏等。
边缘部分的设计要考虑到用户的需求和行为特点,提供方便、快速、安全的应用服务。
边缘部分也是互联网的繁荣之所在,各种应用系统和服务的发展和创新促进了互联网的进一步普及和发展。
网络体系结构中的各个部分之间通过一系列的协议和标准连接在一起,以保证网络的正常运行和互操作性。
最常用的协议是IP协议(InternetProtocol),它是互联网的核心协议,用于在全球范围内对数据包进行路由和传输。
除了IP协议,还有许多其他的协议和标准,如TCP、UDP、HTTP、FTP、DHCP、DNS等,它们各自负责不同的功能和服务。
随着互联网的不断发展和普及,网络体系结构也在不断演化和改进。
目前的互联网体系结构已经趋向于更加分布和去中心化的方向。
例如,内容分发网络(CDN)的出现,使得用户可以更快地获取互联网上的内容;云计算的兴起,使得用户可以通过网络访问和使用各种计算资源和应用服务。
互联网网络结构解析
互联网网络结构解析随着科技的不断发展,人们生活中离不开互联网。
当我们打开浏览器,输入网址后,便可迅速地联入互联网。
然而,你是否曾想过这个世界中复杂的网络结构是如何运作的呢?本篇文章将为你解析互联网网络结构。
一、互联网的概念互联网是由一组相互连接的计算机网络组成的全球性网络,可以让任何人与任何人交流信息。
通常我们所说的互联网是指一系列网络结构的集合,其中包含了数以亿计的计算机、服务器、路由器等设备。
这些设备相互连接而形成了一个巨大的网络,使得信息传输变得极为便捷和快速。
二、互联网网络结构1. 互联网的结构互联网整体上分为三层结构:网络接入层、网络中间层和网络核心层。
网络接入层包括我们家中的路由器、电信公司的出口设备等,在互联网中有着极其重要的地位。
网络中间层包括各个运营商的网络、骨干网等,在互联网中扮演着传输数据的角色。
网络核心层是互联网中最中心的部分,也是最重要的部分,这里集中了全球一些最大版单个实体互联网路由器。
结构图如下:2. 网络接入层网络接入层是互联网中最底部的部分,也是我们使用互联网过程中最直接的部分。
网络接入层包括了我们日常生活中使用的设备,包括个人电脑上的网卡、路由器等。
在通信方面,我们直接与它进行交互,将我们所需要发送的信息发送到网络接入层后被传输到下一层。
3. 网络中间层网络中间层主要由许多大型网络运营商构成。
这些运营商通常运营比较庞大的网络,包含了数以千计的路由器和其他传输设备。
在互联网中很多信号需要经过多个网络中间层,这些网络中间层连接在一起形成了一个庞大的网络体系,这些网络体系被称之为互联网的骨干。
4. 网络核心层网络核心层就是互联网的最核心部分,它包含了全球最大的路由设备,这些设备会自动计算最佳路线和速度,将数据从发送方传递到接收方。
网络核心层占据着互联网总流量的大部分,它们形成了一个巨大的网格化连接,保证了互联网的快速稳定。
三、技术原理1. IP 地址的作用IP地址作为互联网中的地址编号系统,就相当于我们在现实生活中使用的地址邮编一样。
完整版网络体系结构知识点总结
完整版网络体系结构知识点总结网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和相互作用。
它决定了计算机网络中的数据传输方式和协议。
下面是对网络体系结构的完整版知识点总结:1.OSI参考模型:- OSI模型是Open Systems Interconnection(开放系统互联)的缩写,由国际标准化组织(ISO)于1984年提出。
-OSI参考模型将网络通信的过程分解为七个不同的层次,每个层次都有一个特定的功能,并通过接口与相邻的层次进行通信。
-七个层次分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
2.TCP/IP参考模型:- TCP/IP模型是Transmission Control Protocol/Internet Protocol(传输控制协议/网际协议)的缩写,是互联网最常用的体系结构模型。
-TCP/IP参考模型将网络通信的过程分为四个层次,分别是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
-网络接口层提供与硬件设备(如网卡)之间的接口,互联网层负责寻址和路由,传输层提供可靠的数据传输服务,应用层则负责应用程序的通信。
3.物理层:-物理层是最底层的层次,负责将比特流转换为信号发送到物理介质上,以及将接收到的信号转换为比特流。
-物理层的主要功能包括定义物理接口标准、传输速率、传输模式和物理连接标准等。
4.数据链路层:-数据链路层位于物理层之上,负责将比特流划分为帧,并提供可靠的数据传输服务。
-数据链路层的主要功能是进行物理寻址、帧同步、流量控制和错误检测与纠正等。
5.网络层:-网络层负责在计算机网络中寻址和路由,以实现不同计算机之间的通信。
-网络层的主要功能是确定数据包的路径和转发,实现逻辑寻址和分组交换等。
6.传输层:-传输层位于网络层之上,为应用程序提供端到端的可靠数据传输服务。
-传输层的主要功能包括面向连接的传输和无连接的传输,以及流量控制和拥塞控制等。
7.会话层:-会话层负责建立、管理和结束应用程序之间的会话。
互联网的体系结构
互联网的体系结构互联网的体系结构包括七层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
第一层:物理层(PhysicalLayer)规定通信设备的机械的、电气的、功能的和规程的特性,用以建立、维护和拆除物理链路连接。
具体地讲,机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等;电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等;第二层:数据链路层(DataLinkLayer)在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。
第三层:网络层(Network layer)在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。
网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点,确保数据及时传送。
网络层将数据链路层提供的帧组成数据包,包中封装有网络层包头,其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。
第四层:传输层(Transport layer)第4层的数据单元也称作处理信息的传输层(Transport layer)。
但是,当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法,TCP的数据单元称为段(segments)而UDP协议的数据单元称为“数据报(datagrams)”。
这个层负责获取全部信息,因此,它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。
第五层:会话层(Session layer)这一层也可以称为会晤层或对话层,在会话层及以上的高层次中,数据传送的单位不再另外命名,统称为报文。
会话层不参与具体的传输,它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。
如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。
第六层:表示层(Presentation layer)这一层主要解决用户信息的语法表示问题。
网络体系结构知识点总结
网络体系结构知识点总结网络体系结构是指互联网的整体结构和组成。
它涉及到了网络的物理结构、传输协议、网络层次、路由算法、寻址和编址、网络安全等多个方面。
下面是对网络体系结构的主要知识点的总结。
1.物理结构:物理结构是指网络中的硬件设备组成。
主要包括主机,交换机,路由器,网桥等。
主机是指连接到网络的最终设备,交换机用于局域网内的数据传输,路由器用于互联网中的数据传输,网桥用于连接不同局域网之间的数据传输。
2.传输协议:传输协议是指网络中的数据传输规则。
常见的传输协议有TCP/IP协议和UDP协议。
TCP/IP协议是一种可靠的、面向连接的传输协议,它保证了数据的完整性和正确性。
UDP协议是一种简单的、面向无连接的传输协议,它提供了较低的延迟和较高的吞吐量。
3.网络层次:网络层次是指互联网中的分层架构。
常见的网络层次模型有OSI模型和TCP/IP模型。
OSI模型是由国际标准化组织提出的模型,它将网络分为七个层次,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
TCP/IP模型是互联网最重要的模型,它将网络分为四个层次,分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
4.路由算法:路由算法是指在网络中选择最佳路径进行数据传输的算法。
常见的路由算法有静态路由和动态路由。
静态路由是预先设置好的路由路径,不会根据网络状况动态调整路径。
动态路由是根据网络状况实时调整路径,常见的动态路由协议有RIP协议、OSPF协议和BGP协议等。
5.寻址和编址:寻址和编址是指网络中对主机和网络进行编号的过程。
IP地址是网络中主机的唯一标识,它由32位二进制数组成,分为网络地址和主机地址两部分。
IPv4是目前广泛使用的IP地址版本,它基于32位地址空间,但由于地址需求过大,逐渐被IPv6取代。
6.网络安全:网络安全是指保护网络中的信息不受非法获取、损坏或篡改的技术和措施。
网络安全包括防火墙、入侵检测和防御系统、加密和认证技术、访问控制等多个方面。
TCP-IP四层体系结构及每层作用
应该说是Internet四层体系结构1.数据链路层2.网络层3.传输层4.应用层,其中IP是在第二层网络层中,TCP是在第3层传输层中,Internet体系结构最重要的是TCP/IP协议,是实现互联网络连接性和互操作性的关键,它把许多台的Internet上的各种网络连接起来。
Internet的其他网络协议都要用到TCP/IP协议提供的功能,因而称我们习惯称整Internet协议族为TCP/IP协议族,简称TCP/IP协议也可称为TCP/IP四层体系结构,1.数据链路层:数据链路层是物理传输通道,可使用多种传输介质传输,可建立在任何物理传输网上。
比如光纤、双绞线等2.网络层:其主要功能是要完成网络中主机间“分组”(Packet)的传输。
含有4个协议:(1)网际协议IP负责分组数据的传输,各个IP数据之间是相互独立的。
(2)互联网控制报文协议ICMPIP层内特殊的报文机制,起控制作用,能发送报告差错或提供有关意外情况的信息。
因为ICMP的数据报通过IP送出因此功能上属于网络的第3层。
3)地址转换协议ARP为了让差错或意外情况的信息能在物理网上传送到目的地,必须知道彼此的物理地址,这样就存在把互联网地址(是32位的IP地址来标识,是一种逻辑地址)转换为物理地址的要求,这就需要在网络层上有一组服务(协议)能将IP地址转换为相应的网络地址,这组协议就是APP.(可以把互联网地址看成是外识别地址和物理地址看成是内识别地址)(4)反向地址转换协议RARPRARP用于特殊情况,当只有自己的物理地址没有IP地址时,可通过RARP获得IP 地址,如果遇到断电或重启状态下,开机后还必需再使用RARP重新获取IP地址。
广泛用于获取无盘工作站的IP地址。
3.传输层:其主要任务是向上一层提供可靠的端到端(End-to-End)服务,确保“报文”无差错、有序、不丢失、无重复地传输。
它向高层屏蔽了下层数据通信的细节,是计算机通信体系结构中最关键的一层。
互联网的概念及组成部分
互联网的概念及组成部分互联网是指连接全球各个计算机网络的网络,它由一系列的硬件设备、协议和应用程序组成,可以实现全球范围内计算机之间的信息传递和资源共享。
互联网的组成部分主要包括以下几个方面:1. 硬件设备:互联网的基础是一系列的硬件设备,包括服务器、路由器、交换机、光纤等。
服务器是互联网上的主要存储和处理数据的设备,路由器和交换机负责将数据包从发送端传递至接收端,光纤则是连接各个设备的物理媒介。
2. 协议:互联网的正常运行离不开一系列的协议,它们规定了数据在互联网上的传输规则和格式,确保互联网的各个部分能够互相通信。
其中最重要的协议是TCP/IP协议,它负责将数据分割成数据包,并确保数据包能够准确且高效地传递到目标地址。
3. 互联网服务提供商(ISP):互联网服务提供商是连接用户和互联网的桥梁,它们通过提供互联网接入服务,使用户能够连接到互联网。
ISP还提供其他一些增值服务,如电子邮件、网页托管等。
4. 域名系统(DNS):域名系统是互联网中的分布式数据库,它将人类可识别的域名映射到对应的IP地址。
用户在浏览器中输入一个域名时,浏览器会向DNS 服务器发出请求,获取该域名对应的IP地址,然后使用IP地址进行访问。
5. World Wide Web(WWW):WWW 是互联网上最常用的应用之一,它是一种分布式的超文本系统,通过使用URL(统一资源定位符)来连接各种电子文档(网页)。
用户可以通过浏览器来浏览网页,点击链接访问其他网页。
6. 电子邮件:电子邮件是互联网上常用的通信方式之一,它通过使用SMTP(简单邮件传输协议)和POP(邮局协议)等协议进行电子邮件的发送和接收。
用户可以通过电子邮件向其他人发送消息、文件和多媒体内容。
7. 即时通信:即时通信是互联网上实时交流的一种方式,用户可以通过电脑或移动设备使用即时通信工具与其他用户进行实时聊天、语音通话、视频通话等。
8. 文件共享:互联网上有着大量的文件共享服务,用户可以通过文件共享工具来上传和下载文件,与其他用户共享数据和资源。
互联网的网络架构和系统框架
互联网的网络架构和系统框架互联网作为现代社会中最重要的信息传输和共享平台,其网络架构和系统框架的设计对于确保网络的可靠性、安全性和高效性至关重要。
本文将介绍互联网的网络架构和系统框架,并探讨其关键技术和发展趋势。
一、网络架构概述互联网的网络架构是指网络中各个节点之间的连接方式和组织结构。
目前,互联网采用的是分层架构,即将网络划分为多个层次,每个层次负责特定的功能。
常见的分层架构包括OSI七层模型和TCP/IP四层模型。
1. OSI七层模型OSI七层模型是国际标准化组织(ISO)制定的一种网络架构,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都负责特定的功能,通过层与层之间的协议进行通信。
这种模型使得网络的设计、管理和维护更加简单和灵活。
2. TCP/IP四层模型TCP/IP四层模型是互联网中最常用的网络架构,包括网络接口层、网络层、传输层和应用层。
TCP/IP模型与OSI模型类似,但更加简洁,适用于实际的互联网应用。
其中,网络接口层负责数据的传输和接收,网络层负责数据的路由和转发,传输层负责数据的可靠传输,应用层负责应用程序的通信。
二、系统框架概述互联网的系统框架是指在网络架构基础上实现具体功能的系统结构。
常见的系统框架包括分布式系统和客户端/服务器系统。
1. 分布式系统分布式系统是指系统中的多个节点通过网络连接,共同完成任务的系统。
分布式系统具有高可靠性、高可扩展性和高性能的优点。
其中,节点之间通过消息传递、远程过程调用或分布式共享内存等方式通信,并且没有全局时钟进行同步。
分布式系统广泛应用于云计算、大数据处理和分布式存储等领域。
2. 客户端/服务器系统客户端/服务器系统是指系统中的客户端和服务器之间通过网络进行通信,客户端向服务器发送请求,服务器响应请求并提供服务。
客户端/服务器系统具有简单、易用和易于管理的特点。
常见的客户端/服务器模式包括Web服务器、邮件服务器和数据库服务器等。
互联网的组成知识点
一.1.互联网的组成:1)边缘部分:由所有连接在互联网上的主机组成。
这部分是用户直接使用的,用来进行通信和资源共享2)核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)1.三大类网络分别是电信网络、有线电视网络、计算机网络2.互联网具有连通性和共享两个重要特点3.计算机网络简称网络由若干结点和连接这些结点的链路组成,网络中的节点可是计算机、集线器、交换机或路由器等。
4.互联网的拓扑结构由边缘部分和核心部分组成5.位于边缘部分的是主机,位于核心部分的是路由器6.互联网的核心部分是分组交换,分组交换的主要特点是存储转发7. 因特网的发展大致分为哪几个阶段?请指出这几个阶段的主要特点。
答:1.从单个网络APPANET向互联网发展;TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet;分为主干网、地区网和校园网;形成多层次ISP结构的Internet;2.ISP首次出现。
路由器的构成1.路由器的结构,路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算器,其任务是转发分组2.交换结构,交换结构是路由器的关键构件,正是这个交换结构把分组从一个输入端口转移到某个合适的输出端口分组交换:7.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,这是网络核心部分,最重要的功能。
8.电路交换必须经过建立连接、通话、释放连接三个步骤的交换方式电路交换的一个重要特点就是在通话的全部时间内通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。
9.分组交换的主要特点是采用存储转发技术。
分组交换的优点:高效:在分组传输的过程中动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占用。
灵活:为每一个分组独立的选择,最合适的转发路由迅速:以分组作为传送单位,可以不先建立连接,就能向其他主机发送分组可靠:以保证可靠性的网络协议,分布式多路由的分组交换网,使网络有很好的生存性10.试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
互联网的简介
互联网的简介互联网是指由全球范围内的网络相互连接而组成的网络。
它是一个多层次的、分布式的网络结构,通过标准化协议来实现各种设备之间的数据交换与通信。
一、互联网的发展历史互联网的起源可以追溯到20世纪60年代的美国。
当时,美国国防部为了应对信息传输的需求,开发了一个名为ARPANET的计算机网络。
随着时间的推移,更多的学术界、政府机关和企业开始加入这个网络,并逐渐形成了如今的互联网。
二、互联网的基本结构互联网的基本结构由三个主要的组成部分组成:网络主机(Hosts)、通信链路(Links)和路由器(Routers)。
网络主机是指与互联网相连接的各种设备,如个人计算机、手机和服务器等。
通信链路则是这些主机之间传输数据的物理媒介,可以是光纤、以太网或者无线信号等。
而路由器则负责将数据从源主机发送到目标主机,它通过一系列的转发和交换,保证数据能够正确到达目标地。
三、互联网的工作原理互联网的工作原理主要依赖于两种基本的协议:TCP/IP协议和HTTP协议。
TCP/IP协议是互联网传输控制协议/因特网协议的简称,它规定了数据在网络传输中的格式和规则。
TCP负责将数据分割为多个数据包,并确保这些数据包按顺序到达目标主机;而IP则负责给每个数据包分配一个唯一的标识号,并通过路由器将其传送到目标主机。
HTTP协议是超文本传输协议的简称,它是互联网上广泛应用的一种协议。
通过HTTP协议,用户可以通过浏览器访问万维网(World Wide Web)上的各种网页资源。
HTTP协议使用URL(统一资源定位符)来标识每个网页资源,并通过HTTP请求和响应的方式进行数据交互。
四、互联网的应用领域互联网的出现和发展极大地改变了人们的生活方式和工作方式。
它的应用领域涵盖了几乎所有的社会领域,包括但不限于以下几个方面:1. 通信与社交:互联网使得人们可以通过电子邮件、即时通信软件以及社交媒体等平台来进行远程通信和社交互动。
2. 信息检索与分享:通过搜索引擎和在线百科全书等工具,用户可以轻松获取各种信息资源,并且可以通过博客、论坛和视频分享网站等平台来分享自己的知识和经验。
互联网的架构
互联网的架构互联网作为当今信息社会的基础设施,已经深刻地改变了人类的生活方式与社会结构。
它的快速发展与普及,离不开其独特的架构。
本文将从互联网的架构层面进行探讨,以帮助读者更好地理解互联网的运作原理。
一、互联网的基本架构互联网的基本架构是一种分层结构,它由多个网络层次构成。
最底层是物理层,负责传输数据的硬件设备,如光纤、网线等。
其上是数据链路层,负责将传输数据分段,将网络层的数据包封装成帧。
再上一层是网络层,它负责数据包的传递和寻址,决定最佳的传输路径。
最上层是应用层,这是用户与互联网交互的接口,包括各种应用程序,如电子邮件、网页浏览器等。
二、互联网的协议体系互联网的架构依赖于大量的通信协议来完成各种功能。
其中最核心的协议是TCP/IP协议,它是整个互联网的基础。
TCP/IP协议提供了可靠的数据传输和网络互连功能,确保了数据的正确传输。
此外,还有诸多其他协议,如HTTP协议用于网页的传输,SMTP协议用于电子邮件的传送等。
三、互联网的网络拓扑结构从网络拓扑结构的角度看,互联网可以表现为多种形式。
其中最常见的是星型拓扑和网状拓扑。
星型拓扑是以一个中心节点为核心,其他节点通过链路与之相连,形成一个星形结构。
这种结构简单、易于维护,但中心节点出现故障就会导致整个网络瘫痪。
网状拓扑则是每个节点都与其他节点直接相连,形成一个复杂的网状结构。
这种结构具有较好的容错性,但对网络的管理和维护要求较高。
四、互联网的自治系统互联网的自治系统(AS)是互联网中一组相互连接的IP网络的集合,它们由同一机构或组织管理和运营。
自治系统通过路由协议相互通信,实现网络之间的互联。
每个自治系统都被分配了全球唯一的自治系统号(ASN),以便在互联网中进行识别和寻址。
五、互联网的发展趋势随着科技的不断进步,互联网的架构也在不断演变。
未来互联网将朝着更加去中心化和智能化的方向发展。
目前,区块链技术已经在互联网中得到应用,为信息的安全和数据的可信传输提供了新的解决方案。
互联网基础理论
互联网基础理论互联网是当今社会中不可或缺的一部分。
从人们的生活方式到商业模式,以及政府与民众之间的交互方式,互联网的影响无处不在。
然而,了解互联网的基础理论对于我们能够更好地理解和应用互联网至关重要。
本文将深入探讨互联网的基础理论,包括网络体系结构、协议和应用等方面。
一、网络体系结构互联网的体系结构是指构成互联网基础的网络结构。
最常用的网络体系结构是客户端-服务器模型。
在该模型中,客户端通过向服务器发送请求来获得相关的信息或服务。
这种模型已经广泛应用于网页浏览、电子邮件和文件传输等多种应用。
除了客户端-服务器模型,对等网络(Peer-to-Peer,P2P)体系结构也十分重要。
在对等网络中,各个节点彼此相连,每个节点都具有相同的权限和功能。
这种体系结构适用于文件共享、音乐下载和在线游戏等场景,因为它具有更高的性能和可扩展性。
二、协议互联网协议是互联网通信的基础,它定义了在计算机网络中进行信息传输时应遵循的规则和约定。
其中,最常见的协议是TCP/IP协议套件。
它由传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)和互联网协议(Internet Protocol,IP)两个部分组成。
TCP负责将数据分割为小的数据包,并确保这些数据包按照正确的顺序到达目标主机。
IP则负责在不同的网络之间寻找最佳路径,并将数据包发送到正确的目的地。
除了TCP/IP协议套件,还有HTTP协议(超文本传输协议)、FTP协议(文件传输协议)等,它们分别用于网页浏览和文件传输等特定的应用场景。
三、应用互联网的应用包罗万象,几乎无处不在。
以下是互联网的一些主要应用领域:1. 电子商务:互联网为商务交易提供了全新的平台。
消费者可以通过网上商城购买商品,企业可以利用互联网进行在线销售和营销,跨境电商也大大促进了国际贸易的发展。
2. 社交媒体:社交媒体成为人们交流、分享和获取信息的主要渠道之一。
通过社交媒体平台,人们可以与朋友、家人和同事保持联系,分享生活动态和观点。
计算机网络五层体系结构
计算机网络五层体系结构计算机网络是现代信息技术的基础,它可以让计算机互相连接,进行通信和数据交换。
为了能够更好地组织和管理计算机网络中各个部分的功能和协议,计算机网络被分为五层体系结构,被称为OSI(Open System Interconnection,开放系统互联)参考模型。
OSI参考模型由国际标准化组织(ISO)在20世纪80年代初制定,它将计算机网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层五个层次进行描述和划分。
每一层都具有各自的功能和任务,它们协同工作,以保证网络的正常运行和数据的可靠传输。
1. 物理层(Physical Layer):物理层是计算机网络的底层,主要负责将网络中的数据转换为比特流,通过物理媒体进行传输。
在这一层次中,数据的传输是以二进制形式进行的,物理层主要负责发送和接收数据,以及控制电流、电压、时钟等物理参数。
2. 数据链路层(Data Link Layer):数据链路层建立在物理层之上,主要负责将网络中的比特流转换为有意义的数据帧,并进行传输错误的检测和纠正。
数据链路层通过帧同步、流量控制和差错检测等技术,保证数据的可靠传输,同时还负责对物理层的传输进行抽象和协调。
3. 网络层(Network Layer):网络层是计算机网络的关键,它负责将数据包从源主机传输到目标主机,并选择合适的路径进行传输。
网络层通过路由算法、寻址和分组转发等技术,实现了跨网络的数据传输,为上层提供了无差别的网络服务。
4. 传输层(Transport Layer):传输层位于网络层和应用层之间,主要负责为两个网络节点之间的通信建立端到端的连接。
传输层通过端口号和协议,实现了数据的可靠传输和分段重组,为上层应用提供了端到端的通信服务。
5. 应用层(Application Layer):应用层是计算机网络的顶层,它为用户提供了各种网络应用和服务。
应用层通过各种应用协议(如HTTP、FTP、SMTP等),支持不同类型的网络应用,例如网页浏览、文件传输、电子邮件等。
互联网的介绍
互联网的介绍互联网是当今世界上最重要的技术革命之一,它已经深入我们的生活各个方面。
作为一个全球性的信息网络,互联网在连接人与人、人与机器、机器与机器之间发挥着至关重要的作用。
本文将对互联网的背景、结构和应用进行介绍,以及其对个人、社会和经济的影响。
一、互联网的背景互联网起源于20世纪60年代末的美国冷战时期,当时美国政府为了建立一种去中心化的通讯网络,以防止核战争期间通讯系统被摧毁。
随着时间的推移,互联网不断发展壮大,从最初只连接几台大型计算机到逐渐覆盖全球,成为如今无所不在的网络。
二、互联网的结构互联网由大量的网络设备和通信基础设施组成,其中最重要的是计算机和网络。
计算机通过网络互相连接,形成一个庞大的网络系统。
互联网的结构分为三层:应用层、传输层和网络层。
应用层是用户直接使用的层面,如电子邮件、网页浏览等;传输层负责数据在网络中的传送;网络层则负责数据在不同网络之间的传递。
三、互联网的应用互联网的应用广泛而多样。
在个人层面,互联网为我们提供了丰富的信息资源和娱乐方式。
我们可以用互联网搜索信息、阅读新闻、观看视频、听音乐等。
此外,社交媒体的兴起也使人们能够方便地保持联系和分享生活。
在商业层面,互联网为企业提供了新的渠道和机会。
电子商务的发展使得在线购物、在线支付等成为可能。
同时,互联网的智能化应用也进一步推动了物联网和人工智能技术的发展,提升了生产力和生活的便利性。
四、互联网的影响互联网对个人和社会产生了深远的影响。
在个人层面,互联网让我们的生活更加便利和多样化。
我们可以在家里工作、远程教育、在线购物等,节省了时间和精力。
另一方面,互联网也给我们带来了一些挑战,如信息过载、网络安全等问题。
在社会层面,互联网改变了我们的交流方式和社会结构。
社交媒体让人们更容易联系和分享,但也带来了信息泛滥、隐私泄露等问题。
另外,互联网的发展也对经济产生了重要影响。
电子商务的兴起促进了全球贸易和市场的发展,同时也催生了新的商业模式和就业机会。
互联网的体系结构包括
互联网的体系结构包括互联网的体系结构包括()。
A、数据收集B、传输网络C、应用D、TCP/IP 协议答案:BCD互联网的演化发展可以通过以下哪些方法实现?()。
A、演化法B、共享法C、重叠法D、革命法答案:ACD广义的物联网是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务,主要技术包括()。
A、射频识别(RFID)技术B、传感网和数字物理系统(CPS)C、M2M(Machine to Machine)D、即时通信答案:ABC下列选项中,哪些是大数据的典型应用?()。
A、基于交易大数据分析用户的购买习惯B、基于搜索引擎的搜索关键词分析社会热点C、基于传感器感知的海量数据分析自然灾害的危害程度D、基于科技文献数据库检索某一领域研究进展答案:ABC生物多样性公约缔约方大会规定,到2022年,陆地保护区面积占各缔约方国土面积的()。
A、10%B、14%C、17%D、25%答案:C下列()共生关系起源于共栖关系。
A、人与肠道微生物B、丝兰与丝兰蛾C、树栖蚂蚁与金合欢属植物D、榕树与传粉榕小蜂答案:C数据预处理(ETL)过程由前到后分为哪几个阶段?()。
A、数据抽取B、数据转换C、数据加载D、数据整合答案:ABC在物种协同进化过程中,产生可遗传的变异是关键。
下列因素中那些都能够影响遗传变异的产生()。
A、营养因素B、种群大小C、世代时间D、基因突变频率答案:BCD人们将1888年()自澳洲引入北美并成功防治吹绵蚧这一事件视为现代生物防治的开端。
A、龟纹瓢虫B、澳洲瓢虫C、大草蛉D、螟黄赤眼蜂答案:B面对入侵物种,土著种不仅自身能进化出有利特征以降低外来种的负面影响,它们还可能进化出改造外来种的本称为()。
A、竞争B、捕食C、寄生D、逆适应答案:D国务院新发布的《环境空气质量标准》,细颗粒物(PM2.5)年均浓度限值为多少?()。
A、15微克/立方米B、35微克/立方米C、75微克/立方米D、95微克/立方米答案:B内共生菌沃尔巴克氏菌能通过胞质不相容的机制来操控果蝇的繁殖机制,因此,下列()沃尔巴克氏菌的果蝇交功产生后代。
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Example:
w. x. y. z. 131.107.3.24
A类网:aaa的取值为1-127,前8位中 的首位为1,并表示网络地址,后24位 表示主机地址,代表主机所在的网络为 大型网。 B类网:aaa的取值为128-191,前两位 为10,前16位表示网络地址,后16位表 示主机地址,代表主机所在的网络为中 型网。 C类网: aaa的取值为192-223,前三 位为110,前24位表示网络地址,后8位 表示主机地址。
地址类型 本机 网络 直接广播 有限广播 回送
用途 系统启动时使用 标识一个网络 在特定网络上广播 在本地网络上广播 测试
举例 0.0.0.0 137.108.0.0 137.108.255.255 255.255.255.255 127.0.0.1
IP地址分配原则
• 在网络中的主机必须有IP地址 • 一台主机可以有多个IP地址,称该主 机为多址主机(multi-homed) • 路由器有多个IP地址,分属不同的网 络,标识了该网络与路由器的一个连 接。一台连接多个网络的计算机,必 须为每个连接分配一个IP地址。
判断下列IP地址的类型
128.36.199.3 21.12.240.17 183.194.76.253 192.12.69.248 89.3.0.1 200.3.6.2 B类 A类 B类 C类 A类 C类
(3) 特殊的IP地址
网络号 全0 网络号 网络号 全1 127
主机号 全0 全0 全1 全1 任意
D类网:前4位为1110,后28位为组播地 址。 E类网:前5位为11110,后面各位保留。
地址类别的计算
计算机:利用地址的头几位 通过位比较快速获得。 人:转化为10进制分析。
IP地址的转换方法
8 Bits
1
1
1
1
1
1
1
1
128 64
32
16
8
4
2
1
255 Decimal Value
(2) IP地址的分类 Address Classes
物理层
3.TCP/IP协议模型和 OSI协议模型的对比
4.TCP/IP存在的问题
• 对“服务”、“协议”、 “接口”等概念的区分不很 清除。 • 通用性较差。 • 网络接口简单。
2.3.2 TCP协议
运输层的协议。 提供面向连接的、可靠的服务。 以报文段方式发送信息。
工作原理
TCP的数据传输机制称为正向认 可与重传。 在传输数据的过程中进行对方数 据的确认。 同时,考虑数据报的正确性,在 收到报文段时,会首先计算校验和, 决定报文的接收与拒绝。
应用层:提供网络与最终用户之间的界面。 表示层:转化特定设备的数据和格式,使通信与设备无关。 会话层:在应用程序之间建立连接和会话,并验证用户身份。 传输层:提供节点之间可靠的数据传输,负责数据格式的转换。 网络层:实现节点间数据包的传输,处理通信堵塞和介质传输速率等问题。 链路层:保证在数据节点之间可靠地传输数据帧 物理层:规定物理线路的机械特性、电气特性、功能特性、过程特性
2.2 OSI参考模型7层层次协议
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层
ISO/OSI七层协议模型
用户数据 系统A 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 用户数据 系统B 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
链路层
物理层 传输介质
链路层
物理层
ISO/OSI七层协议模型----功能
物理层
负责提供和维护物理线路, 并检测处理争用冲突,提供端 到端错误恢复和流控制。 处理机械的、电气的、功 能的和规程的特性。
•如何保证通信信道传输的原 始比特流的正确性。 •传输是否是两个方向同时进 行。 •最初的链接如何建立。 •完成通信后如何终止。 •网络接插件有多少针,其用 途如何。
数据链路层
Class A
Network ID
0
Host ID
Class B
Network ID
10
Host ID
Class C
Network ID
110
Host ID
w
x
y
z
地址分类总结
Number of Networks Number of Hosts per Network Range of Network IDs (First Octet)
•源IP地址: •目标IP地址:指明网络号 和主机号。 •选项域:用于网络的控制。 •填充:当选项域不足40字 节时,用0补充。
二进制基本知识
用0和1表示数据。
二进制与十进制关系
十进制 1 2 3 4 5 6 7 8 二进制 1 10 11 100 101 110 111 1000
十进制 0 2 4 8 16 32 64 128 255
会话层
进行高层通信控制,允许不同 机器上的用户建立会话关系。 • 允许进行类似运输层的普通数据传 输。 • 可用于远程登录到分时系统或在两 台机器之间的文件传输。
1、管理会话:例如令牌管理 2、同步:建立检查点,当发 现网络崩溃后,只需重新传 送最后一个检查点后的数据。
表示层
完成某些特定的功能。 • 网络上传输的信息的语法和语义。 • 将数据在计算机内部的表示法与 网络的表示法之间进行转换。
二进制 0 10 100 1000 1000,0 1000,00 1000,000 1000,0000 1111,1111
与运算
0与 0 0与 1 1与 0 1与 1 结果为0 结果为0 结果为0 结果为1
1.IP地址
定义:用于标识连入因特网上的每台主机,它是 每台主机唯一的标识。在IPv4中,一个IP地址 由32个二进制比特数字组成,通常被分割为4 段,每段8比特,并用点分十进制表示。 c.ddd 每段的取值范围是0-255 最多容纳的机器数是:255×255×255×255约42 亿台。
加强物理传输原始比特的功能。 • 产生和识别帧边界。 • 解决由于帧的破坏、丢失和重复所出现 的问题。 • 流量调节机制,防止高速的发送方的数 据把低速的接收方的数据“淹没”。 • 双向传输中竞争线路的使用权。 • 广播式网络中处理控制对共享信道的访 问。 网卡是这一层的典型设备。
网络层
路由选择。确定分组从源端到目的 端的路由选择。 • 拥塞控制 • 记帐功能 • 异构网络互联 路由器是这一层的典型设备。
IP地址层次的作用
1、保证每台计算机分配一 个唯一的地址。 2、保证虽然网络号分配必 须全球一致,但后缀可本地 分配,不需全球一致。
IP地址分类
A、B、C类为基本类 D类用于组播传输 E类保留
Network ID and Host ID
32 Bits
Class B Network ID Host ID
2.TCP/IP协议结构
Application
SMTP DNS FTP SNMP HTTP TELNET
应用层
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链路层
LAN Technologies
WAN Technologies
TCP
UDP
Transport
ICMP IGMP
IP
Internet
ARP
Network
一个组织希望建立含有四个物理网络的 TCP/IP互联网。其中一个小型网络,两个中 型网络和一个大型网络。 128.211.6.115
路由器
128.10.0.1
10.0.0.37
192.5.48.85
Network ID 分配示例
1 2 3
Router
Router
124.x.y.z
192.121.73.z
协 议
通信双方关于通信如 何进行而达成的一致说明 或约定。
规定计算机信息交 换中信息的格式和含义 的协定。
各层的服务分为:
1. 面向连接服务(虚电路服务) 电话通信系统模式 • 建立连接 • 数据传送(使用连接) • 释放连接
2. 无连接服务 邮政通信系统模式 • 数据报 • 确认交付 • 回答服务 缺点:不能防止报文的丢 失、重复或失序。
•数据报长度:占16比特,指 示整个IP数据报的长度,包 括报头和数据,最大取值为 65535字节。
•标识域:占16比特,用来 控制分片重组,每个数据 报不管分成多少片都具有 相同的标识号,用来确定 该分片属于哪个数据报。
•生存时间:占8比特。用来确 定数据报被允许在网络系统中 传输最多可用多少秒。最大值 为255。 •协议域:占8比特。用来指示 传输协议类型。6代表TCP协议, 7代表UDP协议。协议编号全球 统一。
运输层
从会话层接收数据,如果有必要, 将数据分成较小的单元传送,确保到达对 方的各段信息正确无误。 建立运输连接,提高吞吐量,降低费用 使多路复用对会话层透明 真正的源到目的的“端到端”层 解决跨网络连接的建立和拆除 流量控制
• • • • •
1-3层通过通信子网链接 4-7层是“端到端”的链接
网络体系结构
计算机网络是计算机技术与 通信技术的结合。 •物理连线标准 •通信规则 •网络通信层次标准 •协议规定
2.1 网络层次模块结构模型
定义:计算机网络的各层及 其协议的集合。 或计算机网络及其部件应完 成的功能。
计算机网络的原理体系结构
包括5层 • 应用层:提供OSI服务 • 运输层:保证端到端的数据发送 • 网络层:负责分组发送 • 数据链路层:提供无差错帧传送 • 物理层:透明的经实际电路传送比特流
131.107.y.z
应用层
提供与用户应用有关的功能。 网络浏览 电子邮件 文件传输 虚拟终端软件 过程作业输入 目录查询 各种通用和专用的功能 ……
2.3 TCP/IP分组交换网协议