因特網(wǎng)的拓撲結構雖然非常復雜，并且在地理上覆蓋了全球，但從其工作方式上看，可以劃分為以下的兩大塊：

邊緣部分 由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成。這部分是用戶直接使用的，用來進行通信（傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻）和資源共享。

核心部分 由大量網(wǎng)絡和連接這些網(wǎng)絡的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）。

因特網(wǎng)的邊緣部分

處在因特網(wǎng)邊緣的部分就是連接在因特網(wǎng)上的所有的主機。

端系統(tǒng)

處在因特網(wǎng)邊緣的部分就是連接在因特網(wǎng)上的所有的主機。這些主機又稱為端系統(tǒng)(end system)，“端”就是“末端”的意思（即因特網(wǎng)的末端）。

端系統(tǒng)在功能上可能有很大的差別:

• 小的端系統(tǒng)可以是一臺普通個人電腦（包括筆記本電腦或平板電腦）和具有上網(wǎng)功能的手機，甚至是一個很小的網(wǎng)絡攝像頭（可監(jiān)視當?shù)氐奶鞖饣蚪煌ㄇ闆r，并在因特網(wǎng)上實時發(fā)布）
• 大的端系統(tǒng)則可以是一臺非常復雜和昂貴的大型計算機。端系統(tǒng)的擁有者可以是個人，也可以是單位（如學校、企業(yè)、政府機關等），當然也可以是某個ISP（即ISP不僅僅是向端系統(tǒng)提供服務，它也可以擁有一些端系統(tǒng)）。邊緣部分利用核心部分所提供的服務，使眾多主機之間能夠互相通信并交換或共享信息。

計算機之間通信

我們說：“主機A和主機B進行通信”，實際上是指：“運行在主機A上的某個程序和運行在主機B上的另一個程序進行通信”。由于“進程”就是“運行著的程序”，因此這也就是指：“主機A的某個進程和主機B上的另一個進程進行通信”。這種比較嚴密的說法通常可以簡稱為“計算機之間通信”。

網(wǎng)絡邊緣的端系統(tǒng)之間的通信方式

• 客戶-服務器方式（C/S方式）
  C/S方式表示Client/Server方式，有時還可看到另外一種叫做瀏覽器-服務器方式（B/S方式），即Brower/Server方式。這仍然是C/S方式的一種特列。
• 對等方式（P2P方式）
  Peer-to-Peer方式

客戶-服務器方式

客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。

客戶-服務器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。在圖中，主機A運行客戶程序而主機B運行服務器程序。在這種情況下，A是客戶而B是服務器。客戶A向服務器B發(fā)出請求服務，而服務器B向客戶A提供服務。

客戶程序

(1) 被用戶調(diào)用后運行，在通信時主動向遠地服務器發(fā)起通信（請求服務）。因此，客戶程序必須知道服務器程序的地址。
(2) 不需要特殊的硬件和很復雜的操作系統(tǒng)。

服務器程序

(1) 是一種專門用來提供某種服務的程序，可同時處理多個遠地或本地客戶的請求。
(2) 系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并一直不斷地運行著，被動地等待并接受來自各地的客戶的通信請求。因此，服務器程序不需要知道客戶程序的地址。
(3) 一般需要有強大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。

客戶與服務器的通信關系建立后，通信可以是雙向的，客戶和服務器都可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

順便要說一下，上面所說的客戶和服務器本來都指的是計算機進程（軟件）。使用計算機的人是計算機的“用戶”(user)而不是“客戶”(client)。但在許多國外文獻中，經(jīng)常也把運行客戶程序的機器稱為client（在這種情況下也可把client譯為“客戶機”），把運行服務器程序的機器稱為server。因此我們應當根據(jù)上下文來判斷client或server是指軟件還是硬件。

對等連接方式

對等連接(peer-to-peer，簡寫為P2P)是指兩個主機在通信時并不區(qū)分哪一個是服務請求方還是服務提供方。只要兩個主機都運行了對等連接軟件（P2P軟件），它們就可以進行平等的、對等連接通信。這時，雙方都可以下載對方已經(jīng)存儲在硬盤中的共享文檔。因此這種工作方式也稱為P2P文件共享。

在圖中，主機C, D, E和F都運行了P2P軟件，因此這幾個主機都可進行對等通信（如C和D，E和F，以及C和F）。實際上，對等連接方式從本質(zhì)上看仍然是使用客戶-服務器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務器。例如主機C，當C請求D的服務時，C是客戶，D是服務器。但如果C又同時向F提供服務，那么C又同時起著服務器的作用。

因特網(wǎng)的核心部分

網(wǎng)絡核心部分是因特網(wǎng)中最復雜的部分，因為網(wǎng)絡中的核心部分要向網(wǎng)絡邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一臺主機都能夠向其他主機通信。

路由器：在網(wǎng)絡核心部分起特殊作用的是路由器（router），它是一種專用計算機（但不是主機）。路由器是實現(xiàn)分組交換（packet switching）的關鍵構件，其任務是轉發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡核心部分最重要的功能。

電路交換的主要特點

從通信資源的分配角度來看，交換（switching）就是按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源。在使用電路交換打電話之前，必須先撥號請求建立連接。當被叫用戶聽到交換機送來的撥號音并摘機后，從主叫端到被叫端就建立了一條連接，也就是一條專用的物理通路。這條連接保證了雙方通話時所需的通信資源，而這些資源在雙方通信時不會被其他用戶占用。此后主叫和被叫雙方就能互相通電話。通話完畢掛機后，交換機釋放剛才使用的這條專用的物理通路（即把剛才占用的所有通信資源歸還給電信網(wǎng)）。這種必須經(jīng)過“建立連接（占用通信資源）→通話（一直占用通信資源）→釋放連接（歸還通信資源）”三個步驟的交換方式稱為電路交換[插圖]。如果用戶在撥號呼叫時電信網(wǎng)的資源已不足以支持這次的呼叫，則主叫用戶會聽到忙音，表示電信網(wǎng)不接受用戶的呼叫，用戶必須掛機，等待一段時間后再重新?lián)芴枴?/p>

用戶線是電話用戶到所連接的市話交換機的連接線路，是用戶獨占的傳送模擬信號的專用線路，而交換機之間擁有大量話路的中繼線（這些傳輸線路早已都數(shù)字化了）則是許多用戶共享的，正在通話的用戶只占用了中繼線里面的一個話路。電路交換的一個重要特點就是在通話的全部時間內(nèi)，通話的兩個用戶始終占用端到端的通信資源。

當使用電路交換來傳送計算機數(shù)據(jù)時，其線路的傳輸效率往往很低。這是因為計算機數(shù)據(jù)是突發(fā)式地出現(xiàn)在傳輸線路上的，因此線路上真正用來傳送數(shù)據(jù)的時間往往不到10%甚至低到1%。已被用戶占用的通信線路資源在絕大部分時間里都是空閑的。例如，當用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時，或計算機正在進行處理而結果尚未返回時，寶貴的通信線路資源并未被利用而是白白被浪費了。

分組交換的主要特點

分組交換則采用存儲轉發(fā)技術。把一個報文劃分為幾個分組的概念。通常我們把要發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)稱為一個報文(message)。在發(fā)送報文之前，先把較長的報文劃分成為一個個更小的等長數(shù)據(jù)段，例如，每個數(shù)據(jù)段為1024bit。在每一個數(shù)據(jù)段前面，加上一些必要的控制信息組成的首部(header)后，就構成了一個分組(packet)。分組又稱為“包”，而分組的首部也可稱為“包頭”。分組是在因特網(wǎng)中傳送的數(shù)據(jù)單元。分組中的“首部”是非常重要的，正是由于分組的首部包含了諸如目的地址和源地址等重要控制信息，每一個分組才能在因特網(wǎng)中獨立地選擇傳輸路徑，并被正確地交付到分組傳輸?shù)慕K點。

因特網(wǎng)的核心部分是由許多網(wǎng)絡和把它們互連起來的路由器組成的，而主機處在因特網(wǎng)的邊緣部分。在因特網(wǎng)核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網(wǎng)絡邊緣的主機接入到核心部分則通常以相對較低速率的鏈路相連接。

位于網(wǎng)絡邊緣的主機和位于網(wǎng)絡核心部分的路由器都是計算機，但它們的作用卻很不一樣。主機是為用戶進行信息處理的，并且可以和其他主機通過網(wǎng)絡交換信息。路由器則是用來轉發(fā)分組的，即進行分組交換的。路由器收到一個分組，先暫時存儲一下，檢查其首部，查找轉發(fā)表，按照首部中的目的地址，找到合適的接口轉發(fā)出去，把分組交給下一個路由器。這樣一步一步地（有時會經(jīng)過幾十個不同的路由器）以存儲轉發(fā)的方式，把分組交付最終的目的主機。各路由器之間必須經(jīng)常交換彼此掌握的路由信息，以便創(chuàng)建和維持在路由器中的轉發(fā)表，使得轉發(fā)表能夠在整個網(wǎng)絡拓撲發(fā)生變化時及時更新。

當我們討論因特網(wǎng)的核心部分中的路由器轉發(fā)分組的過程時，往往把單個的網(wǎng)絡簡化成一條鏈路，而路由器成為核心部分的結點，如圖(b)所示。這種簡化圖看起來可以更加突出重點，因為在轉發(fā)分組時最重要的就是要知道路由器之間是怎樣連接起來的。

主機H1向主機H5發(fā)送數(shù)據(jù)？？？

主機H1向主機H5發(fā)送數(shù)據(jù)。主機H1先將分組逐個地發(fā)往與它直接相連的路由器A。此時，除鏈路H1-A外，其他通信鏈路并不被目前通信的雙方所占用。需要注意的是，即使是鏈路H1-A，也只是當分組正在此鏈路上傳送時才被占用。在各分組傳送之間的空閑時間，鏈路H1-A仍可為其他主機發(fā)送的分組使用。

路由器A把主機H1發(fā)來的分組放入緩存。假定從路由器A的轉發(fā)表中查出應把該分組轉發(fā)到鏈路A-C。于是分組就傳送到路由器C。當分組正在鏈路A-C傳送時，該分組并不占用網(wǎng)絡其他部分的資源。路由器C繼續(xù)按上述方式查找轉發(fā)表，假定查出應轉發(fā)到路由器E。當分組到達路由器E后，路由器E就最后把分組直接交給主機H5。

假定在某一個分組的傳送過程中，鏈路A-C的通信量太大，那么路由器A可以把分組沿另一個路由轉發(fā)到路由器B，再轉發(fā)到路由器E，最后把分組送到主機H5。在網(wǎng)絡中可同時有多個主機進行通信，如主機H2也可以經(jīng)過路由器B和E與主機H6通信。

這里要注意，路由器暫時存儲的是一個個短分組，而不是整個的長報文。短分組是暫存在路由器的存儲器（即內(nèi)存）中而不是存儲在磁盤中的。這就保證了較高的交換速率。

應當注意，分組交換在傳送數(shù)據(jù)之前不必先占用一條端到端的通信資源。分組在哪一段鏈路上傳送時，才占用這段鏈路的通信資源。分組到達一個路由器后，先暫時存儲下來，查找轉發(fā)表，然后從另一條合適的鏈路轉發(fā)出去。分組在傳輸時就這樣一段段地斷續(xù)占用通信資源，而且還省去了建立連接和釋放連接的開銷，因而數(shù)據(jù)的傳輸效率更高。

因特網(wǎng)采取了專門的措施，保證了數(shù)據(jù)的傳送具有非常高的可靠性（在介紹運輸層協(xié)議時，要著重討論這個問題）。當網(wǎng)絡中的某些結點或鏈路突然出故障時，在各路由器中運行的路由選擇協(xié)議（protocol）能夠自動找到其他路徑轉發(fā)分組。

為了提高分組交換網(wǎng)的可靠性，因特網(wǎng)的核心部分常采用網(wǎng)狀拓撲結構，使得當發(fā)生網(wǎng)絡擁塞或少數(shù)結點、鏈路出現(xiàn)故障時，路由器可靈活地改變轉發(fā)路由而不致引起通信的中斷或全網(wǎng)的癱瘓。此外，通信網(wǎng)絡的主干線路往往由一些高速鏈路構成，這樣就能以較高的數(shù)據(jù)率迅速地傳送計算機數(shù)據(jù)。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的因特网的组成的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。