计算机网络

计算机网络

总分100 = 期中20 + 期末50 + 实验20 + 平时10
（期中考前三章，期末考后三章）

第一章 概述

1.1

互联网两个重要基本特点：连通性、共享
连通性：上网用户交换各种信息
共享：指资源共享，可以是信息共享、软件共享、硬件共享

1.2

网络把许多计算机连接在一起，互连网把许多网络通过一些路由器连接在一起（互连网是“网络的网络”），与网络相连的计算机通常称为主机
互联网是互连网的实例，其采用TCP/IP协议族作为通信规则

1.3

互联网从工作方式上看，分为以下两大块：
1.边缘部分：由所有连接在互联网上的的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来通信和资源共享
2.核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）

1.3.1 互联网的边缘部分：

“主机 A 和主机 B 进行通信”实际上是指：“运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上的另一个程序进行通信”.
在网络边缘的端系统之间的通信方式可划分为两大类：
1.客户-服务器方式
客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
2.对等连接方式（P2P）
平等的对等的连接通信。

1.3.2 互联网的核心部分

网络核心部分起特殊作用的是路由器。
通常把发送的整块数据成为一个报文。
1.电路交换——整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送
需要建立一条专用的物理通路。必须经过建立“连接->通话->释放连接”三个步骤的交换方式
特点：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源 。线路的传输效率低。
2.分组交换——单个分组（这只是整个报文的一部分）传送到相邻节点，存储下来后查找转发表，转发到下一个节点
优点：高效（动态分配传输带宽）、灵活、迅速、可靠
采用存储转发技术。主机为用户进行信息处理，路由器用来转发分组，即进行分组交换。
在每一个数据段前面加上一些必要的控制信息组成首部，就构成了一个分组，又称为“包”，分组的首部也可称为“包头”。
携带控制信息，造成额外开销
3.报文交换——整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个节点

总结：
若要连续传送大量数据，且其传送时间大于连接建立时间，采用电路交换。
报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，传送突发数据时可提高整个网络信道的利用率。
由于分组长度往往远小于整个报文的长度，分组交换比报文交换时延小，灵活性高。

1.6 计算机网络的性能

7个性能指标
1.速率
速率是最重要的一个性能指标。
指的是数据的传送速率，也称为数据率 (data rate) 或比特率 (bit rate)。
单位：bit/s，或 kbit/s、Mbit/s、 Gbit/s 等。
速率往往是指额定速率或标称速率，非实际运行速率。
额定速率是绝对上限值。
2.带宽
两种不同含义：
频域
本来是指某个信号具有的频带宽度。
单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。
某信道允许通过的信号频带范围称为该信道的带宽（或通频带）。
时域
在计算机网络中表示，网络中某通道传送数据的能力，表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。
单位就是数据率的单位 bit/s。
3.吞吐量
单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量。
受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
有时可用每秒传送的字节数或帧数来表示。
4.时延
指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。时延有时也称为延迟或迟延。
组成：
（1）发送时延
（2）传播时延
（3）处理时延
（4）排队时延

5.时延带宽积
6.往返时间RTT
7.利用率
非性能指标：费用、质量、标准化、可靠性、可拓展性和可升级性、易于管理和维护

1.7 计算机网络体系结构