互联网的组成——边缘部分+核心部分（互联网报文交换方式：分组转发技术）

首先，复习的第一本书是《计算机网络》，作为计算机专业的学生，计算机网络是必须学好的一门功课。

从互联网的工作方式上看，可以划分为两大块：

(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（传送数据、音频或视频）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.互联网的边缘部分详解：

处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机。这些主机又称为端系统 (end system)。

端系统在功能上可能有很大的差别 小的端系统可以是一台普通个人电脑，具有上网功能的智能手机，甚至是一个很小的网络摄像头。 大的端系统则可以是一台非常昂贵的大型计算机。 端系统的拥有者可以是个人，也可以是单位（如学校、企业、政府机关等），当然也可以是某个 ISP。

端系统之间通信的含义：“主机 A 和主机 B 进行通信”实际上是指：“运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上的另一个程序进行通信”。即“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另一个进程进行通信”。 简称为“计算机之间通信”。

端系统之间的通信方式通常可划分为两大类：

1、客户服务器方式（C/S 方式）     即Client/Server方式，简称为 C/S 方式。

2、对等方式（P2P 方式）    即 Peer-to-Peer方式 ，简称为 P2P 方式。

端系统之间的两种通信方式：

1.  客户服务器方式（C/S 方式）：客户 (client) 和服务器 (server) 都是指通信中所涉及的两个应用进程。 客户—服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。 客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。

特点：被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。 不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。

2. 对等连接方式（P2P 方式）：对等连接 (peer-to-peer，简写为 P2P) 是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。 只要两个主机都运行了对等连接软件 (P2P 软件) ，它们就可以进行平等的、对等连接通信。 双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。

特点：对等连接 (peer-to-peer，简写为 P2P) 是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。 只要两个主机都运行了对等连接软件 (P2P 软件) ，它们就可以进行平等的、对等连接通信。 双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。对等连接工作方式可支持大量对等用户（如上百万个）同时工作。

2.互联网的核心部分详解：

网络核心部分是互联网中最复杂的部分。 网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。 在网络核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。路由器是实现分组交换 (packet switching) 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。

三种交换方式：电路交换、 报文交换、分组交换

1.电路交换：电路交换必定是面向连接的。

电路交换分为三个阶段： 建立连接：建立一条专用的物理通路，以保证双方通话时所需的通信资源在通信时不会被其他用户占用； 通信：主叫和被叫双方就能互相通电话； 释放连接：释放刚才使用的这条专用的物理通路（释放刚才占用的所有通信资源）。

电路交换缺点：①计算机数据具有突发性。② 导致在传送计算机数据时，通信线路的利用率很低（用来传送数据的时间往往不到10%甚至1% ）。

2.在20世纪40 年代，电报通信的方式采用 基于存储的报文交换方式。

报文交换不要求在两个通信结点之间建立专用通路。结点把要发送的信息组织成一个数据包——报文，该报文中含有目标结点的地址，完整的报文在网络中一站一站地向前传送。

每一个结点接收整个报文，检查目标结点地址，然后根据网络中的交通情况在适当的时候转发到下一个结点。经过多次的存储——转发，最后到达目标，因而这样的网络叫存储——转发网络。其中的交换结点要有足够大的存储空间（一般是磁盘），用以缓冲收到的长报文。

交换结点对各个方向上收到的报文排队，对照下一个转结点，然后再转发出去，这些都带来了排队等待延迟。报文交换的优点是不建立专用链路，但是线路利用率较高，这是由通信中的等待时延换来的。

电子邮件系统（E-mail）适合采用报文交换方式。

3.分组交换：分组交换则采用存储转发技术。 在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。

每一个数据段前面添加上首部构成分组(packet)。

分组交换网以“分组”作为数据传输单元。 依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。

分组首部的重要性：每一个分组的首部都含有地址（诸如目的地址和源地址）等控制信息。 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。 每个分组在互联网中独立地选择传输路径。 用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。

分组交换的接收端收到分组后剥去首部还原成报文。最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。

分组交换的优点：

分组交换带来的问题（缺点）：

①分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。 ②分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。

三种交换的比较：

若要连续传送大量的数据，且其传送时间远大于连接建立时间，则电路交换的传输速率较快。

报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率。

由于一个分组的长度往往远小于整个报文的长度，因此分组交换比报文交换的时延小，同时也具有更好的灵活性。