计算机网络概述
计算机网络概述
本节主要介绍计算机网络、计算机网络的功能、计算机网络资源共享、计算机发展阶段、计算机网络的组成、计算机网络的工作方式、端系统的通信方式、计算机网络的分类、时延的种类、时延带宽积、往返时延RTT、信道利用率、网络利用率
计网的分层结构就类似类，而ISO/OSI模型（7层）和TCP/IP模型（4层）就是实例
网络：网样的东西或网状系统
三网融合：将有线电视网络、电信网络、计算机网络的功能融合在一起，主要利用计算机网络。 第四网：电网
计算机网络：是将一个分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。
（比如一个手机和电脑，这是一个通信设备，通过路由器和网线连接起来，但这时仅仅是一个空壳子还需要软件比如qq来进行资源共享和信息传递）
计算机网络的功能：1、数据通信 2、资源共享 3、分布式处理（多台计算机各自承担同一任务的不同部分）4、提高可靠性（由于使用了分布式处理）5、负载均衡 可以说后两者都是分布式处理的优点
资源共享包括：共享硬件（比如连接网络，共享一个打印机）、软件（例如连接网络，使用某台计算机的软件）、数据
计算机发展阶段：
第一阶段：阿帕网->互联网->因特网
ARPA设计出了ARPAnet（阿帕网）一个节点被炸掉，另外节点还能运作。在加上网络互联后形成了internet互联网，接受TCP/IP协议后形成了Internet因特网。因此说阿帕网是互联网的前身。 网络将许多计算机连接在一起，而互联网将许多网络连接在一起，因特网是世界上最大的互联网。
第二阶段：三级结构的因特网
三层结构
如图所示，小型网络连上地区网再连上主干网
第三阶段：多层次ISP结构的因特网
美国政府没有精力去管理偌大的主干网，因此将主干网交给私人公司进行运营。
ISP:因特网服务提供者/因特网服务提供商，是一个向广大用户综合提供互联网接入业务、信息业务和增值业务的公司，比如中国电信、中国移动。分为主干ISP、地区ISP和本地ISP
IXP:观察上述图可以发现在不同地区的两个主机联系需要跨越多个节点，因此IXP应运而生。
IXP即因特网交换点，允许两个网络直接相连并交换分组，以便更加有效地利用网络资源。
计算机网络组成：硬件，软件，协议
工作方式：
1、边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）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）
详细：
边缘部分是连接在互联网的所有主机，而这些主机又称为端系统，端系统的通信强调的是进程间的通信
端系统的通信方式：c/s方式（客户服务器方式）、p2p方式（对等连接方式）
p2p前提是将一个文件分成好几部分
功能组成：1、通信子网（实现数据通信） 2、资源子网（实现资源共享/数据处理）
上三层对数据进行了封装和处理，下三层将数据送上路，中间传输层是为了弥补上三层和下三层提供服务的差距，向上三层屏蔽下三层的一些细节
计算机网络的分类
按分布范围：广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个人局域网PAN
广域网使用交换技术、局域网使用广播技术。打个比方，由于局域网比较小，喊一声就能听见，因此广播就可以，但广域网由于离着比较远，不能使用广播技术，而是通过路由器一点一点发送出去
按使用者分：公用网、专用网
按交换技术分：电路交换、报文交换、分组交换
电路交换是面向连接的，是使用了一条专用的物理通路，独占资源
报文交换是基于存储的报文交换方式，也就是不需要建立专用通路，节点把要发送的信息组织成一个数据包-报文，该报文含有目标节点 的地址，报文会在网络中一节一节的向前传输
分组交换是采用存储转发方式，将报文划分为较短的、固定长度的数据段
按拓扑结构分：总线型、星形、环形、网状型
按照使用技术分：广播式网络（共享公共专用通信信道，比如局域网或者上面的总线型）、点对点网络（使用分组存储转发和路由选择机制 ，这里并不像广播式网络所有人都能听到）
标准化工作
要实现不同厂商的软硬件之间相互连通，必须遵从统一的标准。
标准分为：法定标准、事实标准(某些公司的产品在竞争中占据了主流，其产品的协议和技术就成了标准)
相关组织：
国际标准化组织ISO
国际电信联盟ITU
电气和电子工程师协会IEEE
Internet工程任务组IETF
性能指标
速率：数据率或数据传输率或比特率
比特 1或者0 单位是位
在数字信道上传送数据位数的速率 单位b/s kb/s Mb/s 比如在一秒内传送了10位比特，则速率位10b/s
单位换算是10的三次方在每个相邻单位
存储容量是2的十次方 传输是10的三次方 两者的不同是b的大小写，传输是b，kb，Mb，Gb，存储是KB,MB,GB
带宽：网络的通信线路传送数据的能力，通常指单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，单位是比特每秒
一般指的是网络设备所支持的最高速度。通俗点带宽就是发送速率。
吞吐量：单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量，单位b/s kb/s Mb/s 因此也是速度
两台服务器向主机发送数据，第一个服务器速率是20Mb/s，第二个服务器速率是10Mb/s，由于链路带宽是100Mb/s,因此能够传输，那么实际的吞吐量为30Mb/s.
时延：指的是从网络（或链路）的一端传送到另一端所需要的时间，也叫延迟或者迟延。单位是s
时延种类：发送时延（传输时延）、传播时延、派对时延、处理时延
发送时延：从发送分组的第一个比特算起，到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间。发生在机器内
计算公式为数据长度/信道带宽（发送速率） 但实际上达不到信道带宽
传播时延：取决于电磁波传播速度和链路长度。发生在链路上
计算公式为信道长度/电磁波在信道上的传播速率
排队时延：等待输出或者输入链路所用的时间
处理时延：检错和找出口
排队时延和处理时延发生在路由器上
高速链路主要的点在发送速率上，而不受传播时延的影响
时延带宽积(bit)=传播时延(s)带宽（b/s） ，对于这个名词的解释，传播时延指的是一个比特从A到B所需要的时间，带宽是发送速率，通俗点讲就是第一个比特往前发，剩下的比特也开始排队往前发，当第一个比特从A到B后，链路里面的比特有多少。时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度，即某段链路现在有多少比特，此时此地的比特容量。
往返时延RTT：从发送方发送数据（第一个比特放到链路上）开始，到发送方收到接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认）总共经历的时延。RTT越大 ，在收到确认之前，可以发送的数据越多（由于还没有收到确认，那么我就可以一直发，所以这样发送的数据越多）。
RTT包含：往返时延2，末端处理时间（接收方收到信号后的处理）。
利用率：信道利用率，网络利用率
信道利用率：有数据通过时间/（有数据通过时间+无数据通过时间）
网络利用率：信道利用率加权平均
网络利用率越高，数据分组在路由器和交换机处理时就需要排队等待，因此时延也就越大。
对于10M的网络，为什么上传达不到10M？
首先传输时的上传速度省略了b，应该再乘上8，其次，带宽是理论上传输的最大速率，实际上并不能达到。
综上：速率是实际能达到的速率，带宽是理想状态下的速率，吞吐量是多条信道连在一起传输的数据量
