图 1-4
分时系统出现以来,计算机的可用性得到了极大的改善。分时系统的出现意味着计算机越来越贴近我们的生活。
还有一点需要注意:分时系统的出现促进了像是 BASIC 这种人机交互编程语言的诞生。
分时系统的出现,同时促进者计算机网络的出现。
计算机通信在分时系统中,每个终端与计算机相连,这种独占性的方式并不是计算机之间的通信,因为每个人还是在独立的使用计算机。
到了 20 世纪 70 年代,计算机性能有了高速发展,同时体积也变得越来越小,使用计算机的门槛变得更低,越来越多的用户可以使用计算机。
没有一台计算机是信息孤岛这个理念促使着计算机网络的出现和发展。
计算机网络的诞生20 世纪 80 年代,一种能够互连多种计算机的网络随之诞生。它能够让各式各样的计算机相连,从大型的超级计算机或主机到小型电脑。
20 世纪 90 年代,虽然实现了一人一机的环境,但是这种环境的搭建仍然价格不菲。与此同时,诸如电子邮件、万维网等信息传播方式如雨后春笋般迎来了前所未有的发展,使得互联网从大到整个公司小到每个家庭内部,都得以广泛普及。
计算机网络的高速发展现如今,越来越多的终端设备接入互联网,使互联网达到了前所未有的盛世,近年来 3G、4G、5G 通信技术的发展更是互联网高速发展的产物。
许多发展道路各不相同的网络技术也都逐渐向互联网靠拢。例如曾经一直作为通信基础设施、支撑通信网络的电话网。随着互联网的发展,其地位也随着时间的推移被 IP 网所取代,IP 也是互联网发展的产物。
网络安全互联网也具有两面性,它的出现虽然方便了用户,但同时也方便了一些不法分子。互联网的便捷也带来了一些负面影响,计算机病毒的侵害、信息泄漏、网络诈骗层出不穷。
在现实生活中,通常情况下我们挨揍了会予以反击,因为这种行为完全是动物本能驱动的。但是在互联网中,你被不法分子攻击通常情况下是无力还击的,只能防御,因为还击需要你精通计算机和互联网,这通常情况下很多人办不到。
通常情况下公司和企业容易被作为不法分子获利的对象,所以,作为公司或者企业,要想不受攻击或者防御攻击,需要建立安全的互联网连接。
互联网协议协议这个名词不仅局限于互联网范畴,也体现在日常生活中,比如情侣双方约定好在哪个地点吃饭,这个约定也是一种协议,比如你应聘成功了,企业会和你签订劳动合同,这种双方的雇佣关系也是一种协议。注意自己对自己的约定不能成为协议,协议的前提条件必须是多人约定。
那么网络协议是什么呢?
网络协议就是网络中(包括互联网)传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样,计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则,这些规则就称为网络协议。
没有网络协议的互联网是混乱的,就和人类社会一样,一个个体不能想怎么样就怎么样,你的行为是受到法律约束的。那么网络中的每台计算机也不能自己想发什么发什么,也是需要受到通信协议约束的。
我们一般都了解过 HTTP 协议, HTTP 是一个在计算机世界里专门在两点之间传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的约定和规范。
但是互联网又不只有 HTTP 协议,它还有很多其他的比如 IP、TCP、UDP、DNS 协议等。下面是一些协议的汇总和介绍。
网络体系结构 | 协议 | 主要用途 |
TCP/IP | HTTP、SMTP、TELNET、IP、ICMP、TCP、UDP 等 | 主要用于互联网、局域网 |
IPX/SPX | IPX、NPC、SPX | 主要用于个人电脑局域网 |
AppleTalk | AEP、ADP、DDP | 苹果公司现有产品互联 |
ISO 在制定标准化 OSI 模型之前,对网络体系结构相关的问题进行了充分的讨论,最终提出了作为通信协议设计指标的 OSI 参考模型。这一模型将通信协议中必要的功能分为了 7 层。通过这 7 层分层,使那些比较复杂的协议简单化。
图 1-5
在 OSI 标准模型中,每一层协议都接收由它下一层所提供的特定服务,并且负责为上一层提供服务,上层协议和下层协议之间通常会开放接口,同一层之间的交互所遵守的约定叫做协议。
OSI 标准模型上图只是简单的介绍了一下层与层之间的通信规范和上层与下层的通信规范,并未介绍具体的网络协议分层,实际上,OSI 标准模型将复杂的协议整理并分为了易于理解的 7 层。如下图所示
图 1-6
互联网的通信协议都对应了 7 层中的某一层,通过这一点,可以了解协议在整个网络模型中的作用,一般来说,各个分层的主要作用如下
图 1-7
- 应用层:应用层是 OSI 标准模型的最顶层,是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时,完成一系列业务处理所需的服务。包括文件传输、电子邮件远程登录和远端接口调用等协议。
- 表示层: 表示层向上对应用进程服务,向下接收会话层提供的服务,表示层位于 OSI 标准模型的第六层,表示层的主要作用就是将设备的固有数据格式转换为网络标准传输格式。
- 会话层:会话层位于 OSI 标准模型的第五层,它是建立在传输层之上,利用传输层提供的服务建立和维持会话。
- 传输层:传输层位于 OSI 标准模型的第四层,它在整个 OSI 标准模型中起到了至关重要的作用。传输层涉及到两个节点之间的数据传输,向上层提供可靠的数据传输服务。传输层的服务一般要经历传输连接建立阶段,数据传输阶段,传输连接释放阶段 3 个阶段才算完成一个完整的服务过程。
- 网络层:网络层位于 OSI 标准模型的第三层,它位于传输层和数据链路层的中间,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到另一端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。
- 数据链路层:数据链路层位于物理层和网络层中间,数据链路层定义了在单个链路上如何传输数据。
- 物理层:物理层是 OSI 标准模型中最低的一层,物理层是整个 OSI 协议的基础,就如同房屋的地基一样,物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。
TCP/IP 协议是我们程序员接触最多的协议,实际上,TCP/IP 又被称为TCP/IP 协议簇,它并不特指单纯的 TCP 和 IP 协议,而是容纳了许许多多的网络协议。
OSI 模型共有七层,从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。但是这显然是有些复杂的,所以在TCP/IP协议中,它们被简化为了四个层次