【从零开始学习计算机】计算机网络（一）计算机网络分层结构

概论

计算机网络是自主计算机的集合，例如互联网。计算机网络具有以下属性：自治、互连，具有通信规则，实现资源共享。
计算机网络并不是分布式系统，计算机网络与分布式系统的区别在于分布式系统时是自动（独立）计算机的集合，其对用户具有透明度。它是一个建立在网络之上的软件系统。因此，网络和分布式系统的关键区别在于软件（尤其是操作系统：NOS 和分布式操作系统），而不是硬件。
分布式系统定义是“存在着一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，由它调用完成用户任务所需要的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的。”
分布式系统与计算机网络的主要区别不在它们的物理结构上，而是在高层软件上。
分布式系统是一个建立在网络之上的软件系统，这种软件保证了系统高度的一致性与透明性。
分布式系统的用户不必关心网络环境中资源分布情况，以及连网计算机的差异，用户的作业管理与文件管理过程是透明的。
计算机网络为分布式系统研究提供了技术基础，而分布式系统是计算机网络技术发展的高级阶段。

计算机网络的发展历程与里程碑事件

阶段一 ，联机系统阶段。

里程碑事件有：J.C.R Licklider：互联网先驱，具有世界性计算机网络的早期愿景；伦纳德·克莱因罗克：建立了数据包网络的数学理论（排队理论）。

阶段二，分组交换网的产生阶段

1967年，ARPAnet由高级研究计划局（Advanced Research Projects Agency）构思；1969年，第一个ARPAnet节点投入运营；1972年，ARPAnet公开演示，提出NCP（网络控制协议），是第一个主机-主机协议。
里程碑事件有：保罗·巴兰发明了数据包交换技术；劳伦斯·罗伯茨和罗伯特·泰勒创建了ARPANET。

阶段三，计算机网络体系结构形成与标准化阶段

1974年，Cerf和Kahn-互连网络的体系结构（TCP IP）。Cerf和Kahn的网络互联原则是简约，自主-无需内部更改即可互连网络；尽力服务模式；无状态路由器；分散控制。
1982年定义了smtp电子邮件协议；1983年为名称到IP地址的转换定义了DNS；1983年部署TCP / IP；1985年定义了ftp协议；1988年TCP拥塞控制。
里程碑事件有：文顿·瑟夫和鲍勃·卡恩：共同发明了传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP），被公认为"互联网之父"；雷·汤姆林森编程的第一封电子邮件，并介绍了符号"user@host"；罗伯特·梅特卡夫与大卫·博格斯一起发明了以太网。

阶段四，Internet与高速网络发展阶段

1990年代初，ARPAnet终止服务；1991年，NSF取消了对NSFnet商业使用的限制（1995年终止服务）；1990年代初：网络超文本[布什（Bush 1945），尼尔森（Nelson）1960年代]HTML，HTTP，Berners-Lee；1994年，Mosaic，之后为Netscape；1990年代后期，网络商业化；1990年代后期-2000年代，出现更多应用，即时消息传递，P2P文件共享；网络安全至上
里程碑事件主要有：
蒂姆·伯纳斯·李发明了万维网，被誉为"网络之父"。 在欧洲粒子物理研究所工作时发明了Web，出生于英国的Berners-Lee 和出生于德国的理论物理学家爱因斯坦被认为是20世纪最重要的科学家。
马克 · 安德烈森发明了Mosaic浏览器。Mosaic浏览器，1993年，美国伊利诺州的伊利诺大学的NCSA组织，发表了第一个可以显示图片的浏览器，命名为-[MOSAIC]。MOSAIC开发的中心人物马克·安德森和SGI公司的创始人吉姆·克拉克设立了[MOSAIC Communication Corp.]，1994年11月改名为[Netscape Communication Corp]-网景。 1998年11月网景被美国在线收购，而美国在线之后又成为时代华纳的一部分。2003年5月，微软和 Netscape 的母公司达成一项协议，微软支付 AOL7.5 亿美元，AOL 继续使用和推广IE ，取代 Netscape 的位置。2003年7月15日时代华纳解散网景公司，大部分程序员被解雇，网景的标志也从办公大楼中去除。网景现在只作为一个商标存在。美国在线目前使用网景的商标提供为一个廉价因特网服务提供商服务。

现代互联网更加复杂，其主要体现在：

ISP网络充当Internet骨干网；ISP连接或对等以在IXP（Internet交换点）（NAP）上交换流量；在每个网络内路由器交换数据包；网络之间的流量交换由业务协议设置；客户通过多种方式在边缘连接；电缆，DSL，光纤到户，3G / 4G无线，拨号；数据中心集中了许多服务器（“云”）；大多数流量是来自数据中心的内容（尤其是视频）。并且，随着技术的进步，计算机网络的架构仍处于不断发展之中。

计算机网络的应用

业务应用

公司使用网络和计算机与客户端-服务器模型共享资源，其他流行的用途包括通信，例如电子邮件、VoIP 和电子商务。

家庭应用

访问远程信息，人际沟通，电子商务，互动娱乐，Ubiquitous computing普适计算。

移动应用

平板电脑、笔记本电脑和智能手机是热门设备，并通过WiFi 热点和 3G 蜂窝提供无线连接。
移动用户进行通信，例如语音和文本，使用内容，例如视频和Web，并使用传感器（例如 GPS）。
其中，无线和移动是相关的，但不