因特網(wǎng)概述
因特網(wǎng)，或稱互聯(lián)網(wǎng)，是全球最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，由眾多互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備構(gòu)成。它基于TCP/IP協(xié)議族，實(shí)現(xiàn)了全球范圍內(nèi)的信息共享與通信服務(wù)。因特網(wǎng)的核心包括邊緣部分（由主機(jī)、移動(dòng)設(shè)備等終端構(gòu)成）和核心部分（由路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成的高速主干網(wǎng)）。其發(fā)展經(jīng)歷了從軍事科研網(wǎng)絡(luò)到全球民用基礎(chǔ)設(shè)施的演變，深刻改變了人類社會(huì)的信息傳播與生活方式。
三種交換方式
- 電路交換：在通信雙方之間建立一條專用的物理通路，整個(gè)通信過程獨(dú)占該線路資源。傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)是典型應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸延遲小、實(shí)時(shí)性好；缺點(diǎn)是線路利用率低，建立連接耗時(shí)。
- 報(bào)文交換：以整個(gè)報(bào)文（信息塊）為數(shù)據(jù)單元，采用“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”機(jī)制。每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)接收完整報(bào)文后，再根據(jù)目標(biāo)地址選擇路徑轉(zhuǎn)發(fā)。無需建立專用通路，提高了線路利用率，但報(bào)文在節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)時(shí)延較長(zhǎng)，且對(duì)節(jié)點(diǎn)緩存要求高。
- 分組交換：將報(bào)文分割成較小的、長(zhǎng)度固定的數(shù)據(jù)包（分組），每個(gè)分組獨(dú)立路由傳輸。這是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（包括因特網(wǎng)）的主流交換方式。它兼具了報(bào)文交換線路利用率高的優(yōu)點(diǎn)，又因分組較小而降低了傳輸延遲和對(duì)緩存的需求，但需要處理分組的排序、重組及可能的丟失問題。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義和分類
定義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同、具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、管理軟件及通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。
分類（按地理范圍）：
- 局域網(wǎng) (LAN)：覆蓋范圍小（如辦公室、校園），傳輸速率高，誤碼率低。
- 城域網(wǎng) (MAN)：覆蓋一個(gè)城市。
- 廣域網(wǎng) (WAN)：覆蓋范圍廣（國(guó)家、洲際），通常利用公共通信設(shè)施。
- 個(gè)人區(qū)域網(wǎng) (PAN)：圍繞個(gè)人設(shè)備的極小范圍網(wǎng)絡(luò)（如藍(lán)牙連接）。
還可按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（星型、環(huán)型、總線型等）、傳輸介質(zhì)（有線、無線）、使用者（公用網(wǎng)、專用網(wǎng)）等方式分類。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)
- 速率：數(shù)據(jù)的傳輸速率，單位是比特/秒 (b/s)。常指額定速率或標(biāo)稱速率。
- 帶寬：在單位時(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”，單位同速率。反映了網(wǎng)絡(luò)的通信能力。
- 吞吐量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過某個(gè)網(wǎng)絡(luò)（或信道、接口）的實(shí)際數(shù)據(jù)量。受帶寬、網(wǎng)絡(luò)擁堵程度等因素影響。
- 時(shí)延：數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)一端傳送到另一端所需的時(shí)間。包括發(fā)送時(shí)延、傳播時(shí)延、處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延。
- 時(shí)延帶寬積：傳播時(shí)延與帶寬的乘積，表示鏈路上可容納的比特?cái)?shù)量，即“以比特為單位的鏈路長(zhǎng)度”。
- 往返時(shí)間 (RTT)：從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到收到接收方確認(rèn)所經(jīng)歷的總時(shí)間。
- 利用率：包括信道利用率（信道有數(shù)據(jù)通過的時(shí)間占比）和網(wǎng)絡(luò)利用率（全網(wǎng)絡(luò)信道利用率的加權(quán)平均）。利用率過高會(huì)導(dǎo)致時(shí)延急劇增加。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
為了降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，通常采用分層結(jié)構(gòu)。最經(jīng)典的模型是OSI七層模型（理論標(biāo)準(zhǔn)）和TCP/IP四層模型（事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)）。現(xiàn)今教學(xué)與實(shí)踐中常采用折中的五層模型：
- 應(yīng)用層：為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接口（HTTP, FTP, DNS等協(xié)議）。
- 傳輸層：為進(jìn)程間通信提供通用的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)（TCP, UDP協(xié)議）。
- 網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)，進(jìn)行路由選擇（IP協(xié)議）。
- 數(shù)據(jù)鏈路層：在相鄰節(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)幀，進(jìn)行差錯(cuò)控制、流量控制等。
- 物理層：在物理媒介上透明地傳輸原始比特流，規(guī)定機(jī)械、電氣特性。
每一層利用下一層提供的服務(wù)，并為上一層提供服務(wù)，層與層之間通過接口和協(xié)議進(jìn)行協(xié)作。協(xié)議是通信規(guī)則的集合，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成（此處指與網(wǎng)絡(luò)緊密相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成）是指根據(jù)用戶需求，將計(jì)算機(jī)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)等組合成有效、實(shí)用、具有良好性價(jià)比的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全過程。它包括：
1. 需求分析與規(guī)劃：明確網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)、規(guī)模、性能要求等。
2. 方案設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑦x擇技術(shù)與設(shè)備、規(guī)劃IP地址與安全策略等。
3. 實(shí)施與部署：進(jìn)行綜合布線、設(shè)備安裝、系統(tǒng)配置與調(diào)試。
4. 應(yīng)用集成：部署服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)及各類應(yīng)用軟件，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)互通。
5. 測(cè)試與驗(yàn)收：驗(yàn)證系統(tǒng)功能與性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。
6. 管理與維護(hù)：提供運(yùn)維服務(wù)，保障系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行。
系統(tǒng)集成是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從理論、協(xié)議走向具體工程應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要求集成商具備全面的技術(shù)能力和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。
