一，计算机网络的范围及定义
1.1、OSI七层模型与TCP/IP四层模型。
TCP/IP 模型和 OSI 模型是相关的，因为它们都是分层参考模型，表示数据和信息如何在各种设备之间传递。但它们的不同之处在于 TCP/IP 模型有四层（应用层、传输层、互联网层和网络访问层），而 OSI 模型有七层（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层）。下图显示了并排比较时各层之间的关系：
OSI 模型中的每一层都发挥着重要作用，信息以协议数据单元 (PDU) 的形式在各层之间交换，而协议数据单元因层而异。OSI 模型的七层可以用名称或数字来表示，从上到下包括：
应用层（Application）：应用层由最终用户软件使用（例如网络浏览器、邮件客户端等）。它提供的协议允许软件发送和接收信息并向用户呈现有意义的数据。应用层协议的一些示例包括
超文本传输协议 (HTTP)、文件传输协议 (FTP)、邮局协议 (POP)、简单邮件传输协议 (SMTP)和域名系统 (DNS)。表示层（Presentation）：表示层为应用层准备数据。它定义了两个设备应如何编码、加密和压缩数据，以便另一端正确接收数据。表示层获取应用层传输的任何数据，并准备将其通过会话层传输。
会话层（Session）：会话层在设备之间创建称为会话的通信通道。它负责打开会话，确保它们在数据传输时保持打开和功能状态，并在通信结束时关闭它们。会话层还可以在数据传输期间设置检查点 - 如果会话中断，设备可以从最后一个检查点恢复数据传输。会话层协议的一些示例包括
网络文件系统（NFS）、远程过程调用（RPC）。传输层（Transport）：传输层获取会话层中传输的数据，并在发送端将其分成“段（segments）”。它负责在接收端重新组装这些段，将其变回会话层可以使用的数据。传输层执行流量控制，以与接收设备的连接速度相匹配的速率发送数据，并执行错误控制，检查数据是否被错误接收，如果没有，则再次请求。传输层协议的一些示例包括
传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）。网络层（Network）：网络层有两个主要功能。一种是将数据段分解为网络数据包（Packet），并在接收端重新组装数据包。另一种是通过发现物理网络上的最佳路径来路由数据包。网络层使用网络地址（通常是互联网协议地址）将数据包路由到目标节点。网络层协议的一些示例包括
Internet控制报文协议（ICMP）、地址解析协议（ARP）、反向地址转换协议（RARP）、网际互连协议（IP）、Internet 组管理协议（IGMP）。数据链路层（Data Link）：数据链路层建立和终止网络上两个物理连接节点之间的连接。它将数据包分解为帧并将它们从源发送到目的地。该层由两部分组成：逻辑链路控制 (LLC)，它识别网络协议、执行错误检查和同步帧；媒体访问控制 (MAC)，它使用 MAC 地址连接设备并定义传输和接收数据的权限。数据链路层协议的一些示例包括
生成树协议（STP）、点对点协议（PPP）。物理层（Physical）：物理层负责网络节点之间的物理电缆或无线连接。它定义了连接器、连接设备的电缆或无线技术，并负责传输原始数据（即一系列 0 和 1），同时负责比特率控制。物理层的一些常见物理媒介包括
集线器、中继器、双绞线和同轴电缆。
从OSI模型的观点来看，计算机在发送数据时，数据会从高层向底层逐层传递，在传递过程中进行相应的封装，并最终通过物理层转换为光/电信号发出去。计算机在接收数据的时候，数据会从底层向高层逐层传输，在传递的过程中进行相应的解封装。以下示意了两台计算机和一根网线组成的简单网络中，计算机A向计算机B传递数据时的层次化处理。
TCP/IP 模型的层数较少，这在某种程度上与 OSI 模型的层数重叠。OSI 模型强调某些层，并以层为主要焦点构建结构，而 TCP/IP 模型则以架构原则为主要焦点构建结构。
应用层（Application Layer）：TCP/IP 应用程序层也称为进程层，是顶层，距离您（用户）最近，负责将数据和网络服务传送到计算机上的特定应用程序。应用层还负责数据的压缩和加密，以及在需要时创建、维护和终止会话。在 TCP/IP 应用层运行的一些常见协议包括
文件传输协议 （FTP）、简单邮件传输协议 （SMTP）、域名系统 （DNS）、Telnet 和超文本传输协议 （HTTP）。 TCP/IP模型的应用层对应于OSI模型的应用层（第7层）、表示层（第6层）和会话层（第5层）。传输层（Transport Layer）：TCP/IP传输层也称为主机到主机层，负责互联网层和应用层之间的数据传递、错误控制和恢复、流量控制、拥塞控制和数据分段。在 TCP/IP 传输层运行的常见协议是
传输控制协议 （TCP）和用户数据报协议 （UDP）。通常在传输层运行的设备是网络设备或网关。 TCP/IP 模型的传输层对应于 OSI 模型的传输层（第 4 层）。网际互连层（Internet Layer）:TCP/IP 互联网层，也称为网际网络层，负责定义逻辑寻址和传送数据包。该层使用的主要协议是互联网协议，它使用源地址和目标地址来促进网络访问层和传输层之间的数据移动；数据从网络上的一个节点流向通往最终目的地的路径中的下一个节点。在 TCP/IP 互联网层运行的另外两个常见协议是
IP 的衍生协议：IP 版本 4 （IPv4） 和 IPv6。通常在互联网层运行的设备是路由器。 TCP/IP 模型的互联网层对应于 OSI 模型的网络层（第 3 层）。网络接入层（Network Access Layer）：TCP/IP 网络访问层（也称为链路层或网络接口层）定义了如何通过物理网络传送数据以及哪些协议适合该传送。该层还负责仲裁和错误发现。网络访问层有时可以分为两个不同的层：数据链路层和物理层。在 TCP/IP 网络访问层运行的一些常见协议包括
地址解析协议 （ARP）和点对点协议 （PPP）。在网络访问层运行的设备包括第 2 层交换机和网桥（在数据链路层运行）以及第 1 层集线器和中继器（在物理层运行）。 TCP/IP 模型的网络访问层对应于 OSI 模型的数据链路层（第 2 层）和物理层（第 1 层）。
在TCP/IP模型中，当计算机发送数据时，数据会从应用层向网络接入层逐层传递，每一层都会进行相应的封装处理，并通过网络接入层将数据转换为电信号或者光信号发送出去。在接收数据时，数据会由网络接入层向应用层逐层传递，并在每一层进行相应的解封装处理。以下描绘了在一个简单网络环境中，计算机A向计算机B传递数据时的层级对应及处理过程。
这个过程表明了在TCP/IP模型的上下层之间（即内部层通信）以及同一层次在不同设备之间（即层间通信）的数据交互。设备（如网关、路由器、交换机）在各自的层级操作。例如，网关在传输层或以上层次操作，网关可以接收来自网络层的数据包，并根据传输层及以上的更多信息做出转发决策。路由器在网络层操作，它接收来自网络接入层的帧，然后根据自身的路由表将数据包转发到目的地。
1.2、计算机网络及拓扑类型。
网络拓扑类型：除了可以依据地理覆盖范围来划分网络类型之外，我们还可以根据网络的拓扑形态来划分网络类型。网络拓扑是网络结构的一种图形化展现方式，以下给出了数种拓扑形态的网络类型。
