第一章 概述

1.2 因特网概述

1 网络、互联网和因特网

• 网络由若干节点和连接这些节点的链路组成
• 多个网络还可以通过路由器互连起来，这样就构成了一个覆盖范围更大的网络，即互联网。
  因此，互联网是“网络的网络”。
• 因特网是世界上最大的互连网络。

2 因特网发展的三个阶段
从单个网络ARPNET向互联网发展->逐步建成三级结构的因特网->逐步形成了多层次ISP结构的因特网

3 因特网的标准化工作

• 因特网的标准化工作对因特网的发展起到了非常重要的作用
• 因特网在制定标准上的一个很大特点是面向公众
  • 因特网所有的RFC技术文档都可以从因特网上免费下载
  • 任何人都可以随时用电子邮件发表对某个文档的意见或者建议
• 因特网协会ISOC是一个国际性组织，它复杂对因特网进行全面管理，以及在世界范围内促进其发展和使用
  • 因特网体系结构委员会IAB，负责管理因特网有关协议的开发；
  • 因特网工程部IETF，负责研究中短期工程问题，主要针对协议的开发和标准化；
  • 因特网研究部IRTF，从事理论方面的研究和开发一些需要长期考虑的问题。
• 制定因特网的正式标准要经过以下4个阶段：
  （1）因特网草案
  （2）建议标准
  （3）草案标准
  （4）因特网标准

4 因特网的组成

• 边缘部分
  由所有连接在因特网上的主机组成。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。
• 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 三种交换方式

• 电路交换
  • 电话交换机接通电话线的方式称为电路交换
  • 从通信资源的分配角度来看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源
  • 电路交换的三个步骤：
    1. 建立连接
    2. 通话
    3. 释放连接
• 分组交换
• 电路交换、报文交换、分组交换的对比
  1. 电路交换
     优点：1）通信时延小 2）有序传输 3）没有冲突 4）适用范围广 5）实时性强 6）控制简单
     缺点：1）建立连接时间长 2）线路独占，使用效率低 3）灵活性差 4）难以规格化
  2. 报文交换
     优点：1）无需建立连接 2）动态分配线路 3）提高线路可靠性 4）提高线路利用率 5） 提供多目标服务
     缺点：1）引起了转发时延 2）需要较大存储有缓存空间 3）需要传输额外的信息量
  3. 分组转发
     优点：1）无需建立连接 2）线路利用率高 3）简化了存储管理 4）加速传输 5）减少出错概率和重发数据量
     缺点：1）引起了转发时延 2）需要传输额外的信息量 3）对于数据报服务，存在失序、丢失或重复分组的问题；对于虚电路服务存在呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程

1.4 计算机网络的定义和分类

计算机网络的定义

• 计算机网络的最简单底定义：一些互相连接的、自治的计算机的集合
• 计算机网络的较好的定义是：计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的，而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的。这些可编程的硬件能用来传送多总不同类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用
  • 计算机网络所连接的硬件，并不限于一般的计算机，而是包括了智能手机等智能硬件
  • 计算机网络并非专门用来传送数据，而是能够支持多种的应用

计算机网络的分类

• 按交换技术分类
  电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络
• 按使用者分类
  公用网、专用网
• 按传输介质分类
  有线网络、无线网络
• 按覆盖范围分类
  广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个域网PAN
• 按拓扑结构分类
  总线型网络、星型网络、环型网络、网状型网络

1.5 计算机网络的性能指标

• 常用的计算机网络的性能指标有以下8个：
  • 速率
  • 带宽
  • 吞吐量
  • 时延
  • 时延带宽积
  • 往返时间
  • 利用率
  • 丢包率