第一章 计算机网络体系结构

第一章 计算机网络体系结构

1 计算机网络概述

1.1 计算机网络的概念

计算机网络就是一些互联的，自治的计算机系统的结合。

1.2 计算机网络的组成

• 从组成部分看，由硬件、软件和协议
• 从功能看，由资源子网、通信子网
  • 资源子网是实现资源共享的设备及软件的集合，有硬件、软件和数据
  • 通信子网由各种传输介质、通信设备和相应的网络协议组成

1.3 计算机网络的功能

最基本、最重要的功能是数据通信；
三大基本的功能：数据通信、资源共享、分布式处理

1.4 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）、个人区域网（PAN）
• 按传输技术：广播式网络、点对点式网络
• 按拓扑结构：星形网络、总线形网路、环形网络、网状形网络
• 按交换技术：电路交换、报文交换、分组交换

注：局域网是基于广播技术发展起来的网络，广域网是基于交换技术发展起来的网络

1.5 计算机网络的标准化

• 国际标注组织（ISO）
• 国际电信联盟（ITU）
• 国际电气电子工程师协会（IEEE）

1.6 计算机网络的性能指标

• 带宽
• 时延
  • 发送时延
  • 传播时延
  • 处理时延
  • 排队时延
• 时延带宽积
• 往返时延
• 吞吐量
• 速率

2 计算机网络体系结构与参考模型

2.1 计算机网络分层结构

为什么分层？

• 各层之间是独立的
• 灵活性好
• 结构上可以分割开
• 易于实现和维护
• 能够促进标准化工作

坏处：有些功能会在不同的层次结构中重复出现，产生了额外的开销

2.2 计算机网络协议、接口和服务的概念

协议： 协议是一种规则，并且是控制两个对等实体通信的规则，也就是水平的。
协议由三部分组成：

• 语义
• 语法
• 同步

接口：接口又称为服务访问点（SAP），从物理层开始，每一层都向上一层提供服务访问点，没有接口就不能提供服务。
几个术语：

• 服务数据单元（SDU）
• 协议控制信息（PCI）
• 协议数据单元（PDU）

服务：服务指下层为相邻上层提供的功能调用

服务分为以下三类：

• 面向连接的服务和面向无连接的服务 电话系统 邮政系统（无）
• 有应答服务和无应答服务
• 可靠服务和不可靠服务

2.3 ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型

开放系统互联参考模型（OSI/RM）,通常称为OSI参考模型。
OSI七层参考模型：

• 应用层
• 表示层
• 会话层
• 传输层
• 网络层
• 数据链路层
• 物理层

低三层为通信子网，高三层为资源子网

TCP/IP模型：
网络接口层、网络层、传输层、应用层