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  • 互联网体系结构

    2015-01-17 20:51:00
    谈到互联网的体系结构,就不能不说说它的历史,这样才能更深入的理解为什么互联网体系结构是今天这个样子。 从五十年代开始 ,计算机网络就已经开始了有了初步的发展。出现至今, 已有五十多年的历史 , 50年的历史中...

    谈到互联网的体系结构,就不能不说说它的历史,这样才能更深入的理解为什么互联网体系结构是今天这个样子。 

    从五十年代开始 ,计算机网络就已经开始了有了初步的发展。出现至今, 已有五十多年的历史 , 50年的历史中,不乏有许多各有所长 甚至堪称典型的网络体系结构 网络技术与产品问世 , 并投入应用 例如 :首创网络体系结构概念的 I BM 公司的 SNA (系统网络体系结构 , 1974 ) SAA (系统应用体系结构 , 1987 ) ; D EC 公司的 DNA (D EC 网络体系结构 , 1975 ) NA S (网络应用支持 (环境) , 1988 ) ; SU N 公司的 SU NNe t ( SU N 网络 , 1984 ) ON C (开放网络计算环境 , 1987 ) ,等等

     

    诸如上述这些类型的网络体系结构 , 并不是我们现在的互联网,它们一般都只能归属于本厂商多体系结构系统范围内的专有网络体系结构 , 或者归属于本厂商系统范围内的开放网络体系结构  它们基本上只适应于本厂商系统的互连、 互通和互操作 , 难以适应不同厂商、 不兼容系统之间的互连、 互通和互操作。 用行话说 ,就是网络体系结构上的容异性很差。

     

    Internet从当年四节点的ARPANET 试验网,开始,之所以有今天巨大的规模和遍及全球的用户 , 以及囊括四海的应用 , 除了前文叙及的世纪性的机遇 ( 七十年代东西方两大阵营之间的冷战) (美国) 政府的投入 (先是美国国防部 DOD , 后是国家科学基金会 N S F) ,以及 I BM MC I Me ri t 等公司的支持以外 。最重要的原因,是internet体系结构有自己的特点,而这些特点,也正是上面说专有网络的弱点的极大的改进。

     

    容异性

    internet 的前身ARPANET 开始 , 就已经能使不同厂商的、 异构的 (即系统结构不同、 操作系统各异的) 计算机系统连接入网 ,相互通信。 例如 :· 1969 年四节点 A R PA ne t 的四台主机是异构的XDS 904 I BM 360/ 75 S I GMA - 7 PD P - 10 ;· 1976 A R PA ne t 又接入了 I BM 360 370 系统的若干型号 PD P - 11 HP2100/ 2115 CDC 3200/ 6500等数十种异构机型 ;· 今日 Int e r ne t 已是一个广罗计算机类型入网的开放网络系统 I nt e r ne t 的容异性还表现在它独特的“ 国际网” 特性 它几乎允许使用所有的计算机通信技术 , 包括广域网或者局域网 高速网或者低速网 有线网或者无线网 普通网或者光纤网 , 等等

     

     开放性

     I nt e r n e t 网络体系结构的公开性同那些专有网络公司通过专利来保护其技术与产品 以便获得最大利润的做法相反 , I nt e r ne t 从一开始就不仅公开征集技术 , 而且允许研究 设计人员公开他们所有的技术 协议和标准规范 , 例如公开著名的 HO S T - HO S T N CP TCP/ I P 等协议 这使任何厂商都可以利用它们来开发兼容技术产品 所有这些公开的资料 ,都以 R FC 档形式存放在网中的计算机文件库中 。即便是早期的A R PA ne t ,人们通过它也可以访问或获取这些文档 R FC ( Re que st f o r Co mme nt s ,征求意见之意) I nt e r ne t 最大的文献库之一 , 含有约 1000 个涉及 I nt e r ne t 关于网络协议、 标准规范、 新用户注释 , 以及其它相关信息的、 种各样的文档。

     

     开放式的网络应用服务

    今日 I nt e r ne t 的应用服务 , 已经涉及人们工作 生活和交往的各个方 I nt e r ne t 不仅由许多异构网络组成 , 而且网中许多计算机系统结构不 型号大小不一 处理能力悬殊 功能也有分担 但是 ,它们都依靠 I nt e r ne t 的开放网络体系结构 以及具体体现这种结构的 TCP/ I P 协议集 , 自如地实现网与网 计算机与计算机之间的互连 互通和互操作 所以 , 人们也 I nt e r ne t 的本质就是 TCP/ I P 协议集 , 或者 , TCP/ I P I nt e r ne t 最成功的网络体系结构

    TCP/ I P I nt e r ne t 网络通信协议集的总称(下图是TCP/IP的一个简要的概述图), 含有上百个协议 TCP I P 是这个集合中最基本的两个协议 ,即传输控制协议和网际协议 但是长期以来 , 人们习惯于把 TCP/ I P 协议集简称为 TCP/ I P TCP 向网络应用程序提供基本的通信连接等服务 , I P 则为互连的网络以及互连的计算机提供通信等服务

     

     

     

    到这里,我认为,当今互联网的体系结构已经比较清楚了,当今的互联网体系结构就是采用了TCP/IP协议,规定和描述网络功能层 功能分担的具体规则 ,具有天生开放性,容异性的一种网络。

    转载于:https://www.cnblogs.com/zhubo-blog/p/4231031.html

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    网上浏览视频,听歌,聊天,计算机是怎么在“你”、“我”之间传送数据?

    一、什么是TCP/IP协议?

      首先我们看下什么是协议 协议(Protocol)是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。用于不同系统中实体间的通信。两个实体要想通信,必须有同一种语言,而且,对于通信内容,怎样通信和何时通信,都必须遵守一定的规定,这些规定就是协议
      在互联网通信中,最重要和著名的就是TCP、IP两个协议,但是我们现在常说的TCP/IP协议并不是单指着两种协议,而是整个TCP/IP协议族

    二、计算机网络体系结构

      既然有了协议,那么协议作用的实体是什么呢? 换言之网络中通信的实体各不相同,应该怎样各司其职?答案就是把现有网络体系抽象,划分为不同层,每一层各自遵循相应的网络协议,完成相应的功能。
      就好比一个互联网公司划分了技术部、产品部、运营部、市场部、人力资源部等,各部门既相互协作各司其职,更好的完成完成公司的各项任务。
      现有计算机网络体系结构有三种划分形式:OSI七层协议、TCP/IP四层协议结构、五层协议结构

    计算机网络体系结构


       OSI的七层协议体系结构概念清楚,理论也比较完整,但是它太复杂而且不实用。TCP/IP体系结构已经得到了非常广泛使用,但是其中网际接口层与数据链路层、物理层并没有什么区别,所以,现在计算机网络理论采取了折中方案,这也就是五层协议体系。

    五层体系结构

    三、每层的作用

       到这里,我们已经清楚了网络的分层结构,那么每一层各自的职责和使用的协议是什么呢?

    1)应用层

       应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。进程就是主机上正在运行的程序。比如我们电脑上开着的QQ、微信等。不同的网络应用需要有不同的应用层协议,比如浏览器使用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议,支持文件传送的FTP协议等等。应用层交互的数据单元成为报文(message)。

    2)运输层

       运输层的任务就是负责向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用层进程产生的报文就是使用运输层进行传输。运输层是通用的,它不针对某个特定的网络应用。多种应用是可以同时使用同一个运输层。一台电脑上可以同时运行着多个进程,多个应用层进程可以同时使用同一个运输层发送数据,同时,运输层可以把收到的信息分别交付给上面应用层进程。
       运输层主要使用的协议是TCPUDP:

    • 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)—提供面向连接的,可靠的数据传输服务,数据运输单元是报文段
    • 用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)—提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务,不保证数据传输的可靠性,数传输单位是用户数据报

       那么什么时候使用TCP,什么时候使用UDP呢?我们先看下使用TCP和UDP的各种应用和应用协议:

    应用 应用层协议 运输层协议
    域名转换 DNS(域名系统) UDP
    文件传送 FTP(文件传送协议) TCP
    路由选择协议 RIP(路由信息协议) UDP
    IP地址配置 DHCP(动态主机配置协议)  UDP
    网络管理 SNMP(简单网络管理协议) UDP
    远程网络文件服务器 NFS(网络文件协议) UDP
    流式多媒体通信 专用协议 UDP
    远程终端接入 TELNET(远程终端协议) TCP

    万维网

    HTTP(超文本协议) 

    TCP 

    电子邮件 SMTP(简单邮件传送协议) TCP


       UDP在传送数据之前不需要先建立连接,目的主机在收到UDP报文后,不需要给出任何确认。发送数据结束时也没有任何连接可释放,因此UDP减少了开销和发送数据之前的时延。主机间不需要维持复杂的状态连接。
       同时UDP对应用程序交下来的报文,不做拆分,也不做合并,应用层交下来的报文多长,UDP加上必要的控制信息后就交付下一层。UDP也没有拥塞控制,网络拥塞不会使源主机发送速率降低。综合来看,UDP适合实时性要求很高的应用,比如视频通话,语音通话等。

    应用层报文


       TCP则是面向连接的,TCP建立连接时需要三次握手,断开时需要四次挥手,TCP保证数据的可靠性,保证数据的无差错、不丢失、不重复,按顺序到达。应用层和TCP交互的是一次一个数据块,TCP把应用程序交下来的数据块分割成了字节序列包装成报文段。

    TCP报文序列

      运输层还有一个重要的概念—端口(port),因为主机上的进程都是动态创建和撤销的,把进程作为通信的最后终点是不可行的,所以要使用端口标识一个进程来进行通信。无论是TCP还是UDP,在它们的首部中都会有源端口目的端口这两个字段。比如我们熟悉的HTTP应用使用的80端口,FTP使用的21端口,TELNET使用的23端口,SMTP使用的25端口等等。

    3)网络层

       网络层把运输层产生的报文段用户数据报封装成IP数据报(packet)进行传送。同时还负责选择合适的路由,使源主机运输层所传下来报文段或包能通过网络中的路由器找到目的主机。
       网络层向上提供的是简单灵活的、无连接的、不可靠数据交付。也即是说在网络上传递会有丢失、出错、重复和顺序错乱。这也就是我们常说的网络丢包

    网路层

        网络层使用了我们熟悉的IP协议源主机目的主机IP地址被封装到IP首部内。

    4)数据链路层

       数据链路层把网络交下来的IP数据报组装成,然后在两个相邻节点的链路上传送。通常称为MAC帧,因为帧在传送时使用的源地址目的地址都是计算机硬件地址,封装在帧首部信息里。


    5)物理层

      物理层将数据链路层交下来的的,按照比特流进行传送,也即是二进制0和1形式进行传送。

    在这里插入图片描述

      所以总结起来,计算机之间的数据传输就是数据通过各层之间的封装与解封装过程。就好比有一封信从最高层(源主机)向下传,每经过一层就包上一个新的信封,信封上写好必要的,下一层要处理的信息(首部、尾部等)。包着多个信封的信件到达目的地(目标主机)之后,从第1层起,每层拆开一个信封后(按照固定协议协议),交给它的上一层。传到最高层(应用层)后,取件人(进程)最终取出信,读取内容。


    ————————————————
    原文链接

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    点击蓝字关注我们

    物联网

    01

           物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。


           物联网体系结构由什么构成呢?主要由三个层次组成:感知层(感知控制层)、网络层和应用层组成。模型如下图:

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           物联网最重要的三个特征是:全面感知,可靠传递、智能处理。涉及感知、控制、网络通信、微电子、软件、嵌入式系统、微机电等技术领域,物联网涵盖的关键技术也非常多。物联网关键技术包括设备采集、设备控制、数据存储、数据分析展示、数据处理运算、故障检测定位、svg展示、GIS展示定位、智能分析,机器学习,智能优化等技术。

         接下来我们就来看看具体各个层次具体的实现的功能与技术。

    感知层

    02

           物联网系统中的海量数据信息来源于终端设备,而终端设备数据来源可归根于传感器。传感器赋予了万物“感官”功能,如人类依靠视觉、听觉、嗅觉、触觉感知周围环境。同样物体通过各种传感器也能感知周围环境,且比人类感知更准确、感知范围更广。

           在这层上的关键技术是传感和识别技术,它是物联网感知物理世界,获取信息和实现物体控制的首要环节,传感器将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化为可供处理的数字信号,识别技术实现。对物联网中物体标识和位置信息的获取。

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    网络层

    03

           世间万物,都需要感知层去感知信息并汇总信息上传。无数的传感器所汇集的信息会如洪流一般。若没有稳定快速的网络传输协议,难以支持。再加上许多还未出现或普及的移动智能设备,对网络传输速度、实时性、稳定性、带宽有一定的要求。

           网络层主要实现物联网信息和控制信息的双向传递、路由和控制。

           网络层的关键技术包括低速近距离无线通信技术

    代表技术有Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave,低功耗路由,代表技术有LPWAN,自组织通信、无线接入M2M通信增强,IP承载技术网络传送技术,异构网络融合技术以及认知无线电技术,代表技术有NB-IOT、LoRaSigfox等。

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    应用层

    04

           通常应用层分为管理服务层和行业应用层

    管理服务层通过中间件软件实现感知硬件和应用软件之间的物理隔离和无缝连接,提供海量数据的高效汇聚、存储,通过数据挖掘,智能数据处理计算等,为行业应用层提供安全的网络管理和智能服务。主要通过中间件技术,海量数据存储和挖掘技术和云计算平台支持。
           行业应用层为不同行业提供物联网服务,可以是智能医疗、智能交通、智能家居、智能物流等等。主要由应用层协议组成,不同的行业需要制定不同的应用层协议。

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  • 1、什么是mysql? mysql一个开源的关系型数据库管理系统,现在oracle公司旗下的一款产品,由C和C++语言编写,可移植性高。支持 在多种操作系统上安装,最常见有AIX,linux,window。mysql因为开源免费,所以受到...

    mysql的简介介绍

    1、什么是mysql?
    mysql是一个开源的关系型数据库管理系统,现在是oracle公司旗下的一款产品,由C和C++语言编写,可移植性高。支持 在多种操作系统上安装,最常见有AIX,linux,window。mysql因为开源免费,所以受到了目前互联网行业的欢迎。

    以mysql作为数据库,linux系统作为操作系统,apache或者nginx作为web服务器,perl/php/python作为服务端的脚 本解释器,就可以搭建起一个免费的网站。被业界称为LNMP或者LAMP

    2、mysql体系结构
    在这里插入图片描述
    连接者:不同语言的代码程序和mysql的交互(SQL交互)
    1、连接池 管理、缓冲用户的连接,线程处理等需要缓存的需求
    2、管理服务和工具组件 系统管理和控制工具,例如备份恢复、Mysql复制、集群等
    3、sql接口 接受用户的SQL命令,并且返回用户需要查询的结果
    4、查询解析器 SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析(权限、语法结构)
    5、查询优化器 SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化
    select id,name from user where age = 40;
    a、这个select 查询先根据where 语句进行选取,而不是先将表全部查询出来以后再进行age过滤
    b、这个select查询先根据id和name进行属性投影,而不是将属性全部取出以后再进行过滤
    c、将这两个查询条件联接起来生成最终查询结果
    6、缓存 如果查询缓存有命中的查询结果,查询语句就可以直接去查询缓存中取数据
    7、插入式存储引擎 存储引擎说白了就是如何管理操作数据(存储数据、如何更新、查询数据等)的一种方法。因为在关系数据库
    中数据的存储是以表的形式存储的,所以存储引擎也可以称为表类型(即存储和操作此表的类型)

    8.物理文件 日志文件,数据文件,配置文件,pid文件,socket文件等

    8.1日志文件
    error log 错误日志 排错 /var/log/mysqld.log【默认开启】
    bin log 二进制日志 备份 增量备份 DDL DML DCL log-bin=/var/log/mysql-bin/bin.log
    Relay log 中继日志 复制 接收 replication master
    slow log 慢查询日志 调优 查询时间超过指定值
    slow_query_log=1|0
    slow_query_log_file=/var/log/mysql-slow/slow.log
    long_query_time=3

    8.2配置文件

    /etc/my.cnf—>/etc/mysql/my.cnf—>/usr/etc/my.cnf—> ~/.my.cnf
    如果冲突,以最后一个读取的为准
    [mysqld]组中包括了mysqld服务启动时的初始化参数
    [client]组中包含着客户端工具程序可以读取的参数,此外还有其他针对各个客户端软件的特定参数组等

    8.3数据文件

    1、.frm文件
    不论是什么存储引擎,每一个表都会有一个以表名命名的.frm文件,与表相关的元数据(meta)信息都存放在此文件中,包括表结构的定义信息等。
    2、.MYD文件
    myisam存储引擎专用,存放myisam表的数据(data)。每一个myisam表都会有一个.MYD文件与之呼应,同样存放在所属数据库的目录下
    3、.MYI文件
    也是myisam存储引擎专用,存放myisam表的索引相关信息。对于myisam存储引擎来说,可以被缓存(cache)的内容主要就是来源于.MYI文件中。
    每一个myisam表对应一个.MYI文件,其存放的位置和.frm及.MYD一样
    4、.ibd文件和ibdata文件
    存放innoDB的数据文件(包括索引)。innoDB存储引擎有两种表空间方式:独享表空间和共享表空间。
    独享表空间:使用.ibd文件来存放数据,且每个表一个.ibd文件,文件存放在和myisam数据相同的位置。
    共享表空间:使用.ibdata文件,所有表共同使用一个(或多个,自行配置)ibdata文件。

    ibdata1:系统表空间(数据文件)undo 段
    ib_logfile0 redlog文件 一组
    ib_logfile1

    5、db.opt文件 此文件在每一个自建的库里都会有,记录这个库的默认使用的字符集和校验规。

    8.4 pid文件
    pid文件是mysqld应用程序在Unix/Linux环境下的一个进程文件,和许多其他Unix/Linux服务端程序一样,它存放着自己的进程id

    3.图解剖析mysql的执行过程
    在这里插入图片描述

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