计算机网络基础知识
一、重要性能指标
1.速率
传输的速度，单位b/s，或者bit/s，或者写为bps（bit per second），意思指每秒传输的比特数。1字节=8比特，1B/s = 8bps。
2.带宽
表示网络通信线路的传送最高速率，因此单位带宽的和速率相同。
3.吞吐量
单位时间通过的数据量，显然，带宽就是吞吐量的最大值。
4.时延
时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
发送时延 = 数据帧长度(b)/发送速率(b/s)
传播时延 = 信道长度(m)/电磁波传播速率(m/s)
】】例如，100M的数据块发送，在带宽1Mb/s的信道上，发送时延为 100M/(1Mb/s) = 838s
如果两个计算机相距1000km，那么传播时延为1000km/(3*10^8m/s) 因此传播时延只与信道长度有关，不会带宽高而缩短传播时延。
恰恰相反的是，提高带宽能缩短发送时延。
5. 时延带宽积
时延带宽积 = 传播时延 * 带宽
表示这样的链路可以容纳多少个比特，或者说他的体积（不是空间意义上的体积，而是比特的角度去理解）
6.往返时间RTT
表示从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认时间。
7.利用率
二、OSI模型
Open System Interconnection Reference Model 开放系统互连基本参考模型
OSI体系结构共有从下至上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
而所谓的五层协议体系结构是指会话层、表示层和应用层合并为应用层。
所谓的TCP/IP协议四层体系结构是指再将物理层和数据链路层合并为网络接口层。
应用层的协议有HTTP、SMTP、FTP等
传输层有TCP、UDP等
网络层有IP协议，数据链路层有PPP协议。
三、物理层和数据链路层
数据链路层需要完成三个任务：封装成帧、透明传输和差错检测。
PPP协议，最大传送单元MTU为1500字节，即IP报文不能超过1500字节。
PPP帧和MAC帧：一个是点对点，一个是广播，因此MAC帧包括MAC目标地址和MAC源地址，而PPP数据帧则？。
四、网络层
最重要的IP协议在此层，配套使用的还有ARP协议、ICMP(网际控制报文)协议和IGMP(网际组管理)协议。
物理层：转发器。数据链路层：网桥，桥接器。网络层：路由器。网络层以上层：网关
1. IP地址的分类
IP地址=<网络号>，<主机号>
A类地址以0开头，第一个字节作为网络号，网络号全0表示本网络，127表示环回测试，因此A类地址有2^7-2个网络号。主机号全0表示本主机所连接到的网络地址，全1表示该网络上的全部地址。A类地址占所有IP地址的50%。
B类地址以10开头，前两个字节作为网络号，B类网络地址不会出现全0或全1，但是128.0不指派，从128.1开始，因此网络号有2^14-1个，主机号有2^16-2个。占比25%。
C类地址以110开头，前三个字节作为网络号，同样的192.0.0不指派，从192.0.1开始。
D类地址以1110开头，D类地址作为组播地址（一对多的通信）。
E类地址以1111开头，E类地址为保留地址，供以后使用。
APR协议：将IP地址解析为MAC地址
RARP协议将MAC地址解析为IP地址，但是现在已不再使用。
2. ARP协议工作方式：
每个主机都有一个ARP高速缓存，若有对应IP地址和MAC地址,直接将对应的地址写入MAC帧。
若无，(1) 源主机A向局域网广播发送ARP分组，分组内容包括本机IP地址，本机MAC地址，目标IP地址。
(2) 目标主机B发现IP地址与自己相同时会向主机A发送响应分组，内容包括B的MAC地址和IP地址。注意：所有主机都会收到请求分组，但如果和自己IP地址不同，则不予理睬。
(3) A收到B的响应后，将其写入自己的ARP cache中。
3. IP数据包格式
首部+数据部分
首部有固定部分20字节加上可变部分，最长60字节。
加上数据段不能超过数据链路层的MTU。
如果超过需要使用分片技术，然后使用MF(后续是否还有分片)、DF(能否分片)和片偏移(偏移量/8)来表示。因此偏移量必须是8的整数倍。
例：3820字节(20字节的首部)长度的数据报进行分片，每片不能超过MTU1500字节。
除去首部，数据长度为3800字节。因此，每片数据长度不能超过1480字节。1480/8 = 185，可以整除，因此直接分片，长度分别为1480，1480和840。片偏移分别为0，185，370.
4. 子网掩码(超级重要)
子网就是将原来IP地址由2级变为3级，在网络号和主机号中添加一个子网号，子网号从原主机号中划分出来。
例如网络145.13.0.0是一个B类IP地址网络地址，可以将其划分为3个子网，分别是145.13.3.0，145.13.7.0和145.13.21.0，主机号变成8位。
子网掩码是为了获取子网的地址，由连续的1和0组成。
已知子网掩码和IP地址如何求子网络地址。(直接相与)
已知子网数，求子网掩码。
已知主机数，求子网掩码.
5. 路由选择协议
内部网关协议IGP：RIP和OSPF
外部网关协议EGP：BGP
RIP协议距离向量算法
(待补充)
