计算机网络概述

概述

1.网络、互联网和因特网

网络由若干结点和链接这些结点的链路组成。

互联网是个网络通过路由器互联起来，构成一个范围更大的网络，（网络的网络）。

因特网是世界上最大的互联网络。

internet ：互联网或互连网，通用名词。

Internet：因特网，专用名词。

2.因特网发展三个阶段（了解）

3.因特网标椎化工作（了解）

4.因特网的组成

边缘部分：连接在因特网上的主机，用户直接使用，用来通信和资源共享

核心部分：大量网络和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供服务

三组交换方式

电路交换，分组交换，报文交换

电路交换

电话交换机接通电话线的方式成为电路交换

交换（Switching）就是按照某种方式动态的分配传输线路的资源

三个步骤

1. 建立连接（分配通信资源 ）
2. 通话（一直占用资源）
3. 释放连接（规划资源）

分组交换

存储转发技术

整块数据叫做报文，发送报文前把较长报文划分一个个更小的等长数据段，数据段前面加上控制信息组成首部，构成分组（包），分组首部包含了目的地址和源地址等重要控制信息。

报文交换

废弃

三种交换对比

计算机网络的定义和分类

定义

分类

交换技术：电路交换网络，报文交换网络，分组交换网络

使用者：公用网，专用网

传输介质：有线网络，无线网络

覆盖范围：广域网（WAN），城域网（MAN），局域网（LAN），个域网（PAN）

拓补结构：总线型网络，星型网络，环形网络，网状型网络

计算机网络的性能指标

速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间，利用率，丢包率

速率

带宽

表示网络的通信线路所能传输数据的能力，因此网络带宽表示从单位时间内从网络某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。

单位b/s(kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s)

吞吐量

表示在单位时间内通过某个网络（或信、接口）的数据率

吞吐量受网络的带宽或额定速率的限制

时延

1. 发送时延：分组长度/发送速率

2. 传播时延：信道长度/电磁波传播速率

3. 处理时延（包含排队时延）：一般不方便计算

时延带宽积

时延带宽积=传播时延*带宽

​ 若发送端连续发送数据，则在所发送的第一个比特即将到达终点时，发送端已经发送了时延带宽积个比特

​ 链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度

往返时间

RTT

利用率

信道利用率：用来表示某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）

网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均

计算机网络体系结构

常见计算机网络体系结构

计算机网络体系结构分层的必要性

分层可以将庞大复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题比较易于研究和处理

物理层

解决使用何种信号来解决传输比特的问题

数据链路层

解决分组在一个网络（或一段链路）上传输问题

1.如何标识网络中的各主机（主机编址问题，例如MAC地址--主机在网络中的地址）

2.如何从信号所表示的一连串比特流中去问地址和数据

3.如何协调各主机争用总线（争用总线已废弃，先用交换机链接主机）

网络层

解决分组在多个网络上传输（路由）问题

1.如何标识各网络（区分不同网络）以及各网络中的各主机（网络和主机共同编址问题，例如IP地址）

2.路由器如何转发分组，如何进行路由选择（源主机与目的主机之间的传输路径往往不止一条，分组从源主机向目的主机可走不同路径）

运输层

解决进程之间基于网络的通信问题

1.如何解决进程之间基于网络的通信问题（分组交给浏览器进程处理还是交给QQ处理）

2.出现传输错误时，如何处理

应用层

解决通过应用进程的交互来实现特定的网络应用问题

制定各种应用层协议，并按照协议标准编写相应的应用程序

1.通过应用进程的交互来完成特定的网络应用

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计算机网络体系结构分层思想举例

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计算机网络体系专用术语

实体

任何可发送或接受信息的硬件或软件进程

协议

控制两个对等实体进行逻辑通信的规则集合

三要素：语法，语义，同步

语法：定义所交换信息格式

语义：定义收发双方所要完成的操作

同步：定义收发双方的时序关系

服务

练习

计算机网络体系结构练习题

时延相关练习