信息时代的脉络:TCP/IP协议族与因特网概述

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"沙漏计时器形状的TCP/IP协议族-计算机网络-谢希仁" 计算机网络在信息时代扮演着至关重要的角色,它将21世纪定义为一个数字化、网络化和信息化的时代,其中计算机网络是核心。网络主要包括电信网络、有线电视网络和计算机网络,而计算机网络因其快速的发展和广泛的应用,成为了现代社会的关键基础设施。 因特网作为计算机网络的代表,经历了从教育科研网络到全球商业网络的转变,如今已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。它的普及和影响力被誉为自印刷术以来人类通信的最大变革,深刻地改变了人们的生活、工作、学习和交流方式。 计算机网络的主要功能包括连通性和共享。连通性使得网络上的用户能够相互通信,仿佛他们的设备直接相连;共享则体现在资源的共享,如信息、软件和硬件资源的共享,极大地促进了全球范围内的协作和信息传播。 因特网的结构可视为“网络的网络”,由多个结点(node)和连接这些结点的链路(link)构成。因特网不是一个单一的网络,而是由众多相互连接的子网络组成。每个连接到因特网的计算机都是一个主机(host)。"结点"一词在网络中指代参与网络交互的设备,不同于物理学中天线驻波的“节点”。 在计算机网络的体系结构中,TCP/IP协议族扮演了核心角色。它被形象地比喻为沙漏形状,体现了从应用层到网络接口层的分层设计。应用层包含HTTP、SMTP、DNS、RTP等协议,提供了诸如网页浏览、邮件传输、域名解析和实时音频/视频传输等功能。运输层包括TCP和UDP协议,TCP提供可靠的数据传输,而UDP则以更低的开销提供无连接服务。网络层,即网际层,由IP协议主导,负责数据包在不同网络间的路由。最后,网络接口层处理物理连接和数据帧的传输,可能包括多种不同的网络技术,如以太网、无线局域网等。 计算机网络的性能指标包括带宽、延迟、吞吐量等,而非性能特征则涉及可用性、安全性、可扩展性等。网络的体系结构通过分层的方式,将复杂的问题划分为更易管理的模块,例如协议定义了不同层之间的交互规则,服务访问点允许上层使用下层提供的服务。 谢希仁教授的《计算机网络》课件中,详细阐述了因特网的组成,分为边缘部分(用户设备和应用程序)和核心部分(路由器和交换机)。此外,还介绍了计算机网络的不同类别,如局域网、广域网、城域网等,以及它们的定义和特性。课程还探讨了计算机网络的性能指标和非性能特征,以及TCP/IP协议族的五层模型及其与实际的七层OSI模型的差异。 这个资源提供了全面的计算机网络基础知识,涵盖了从因特网的起源、发展到其核心技术TCP/IP协议族的深入理解,对于学习和理解计算机网络的运作机制极其有价值。