- 1.1 计算机网络在信息时代的作用
- 1.2因特网概述
- 网络、互连网(互联网)和因特网
- 因特网发展的三个阶段
- 因特网的标准化工作
- 因特网的组成
- 三种交换方式--
- 电路交换
- 分组交换
- 报文交换
- 对比
- 计算机网络的定义与分类
- 计算机网络定义
- 计算机网络的分类
- 计算机网路的性能指标
- 速率
- 带宽
- 吞吐量
- 时延
- 时延带宽积
- 往返时间RTT
- 利用率
- 丢包率
- 具体计算公式后续我会补充
- 计算机网络的非性能指标
- 计算机网络体系结构
- 常见的计算机网络体系结构
- 计算机网络体系结构中的专用术语
计算机网络已由一种通信基础设施发展成为一种重要的信息服务基础设施。
计算机网络已经像水、电、煤气这些基础设施一样，成为我们生活中不可或缺的一部分。
- 网路是由若干节点和连接这些节点的链路组成,
- 多个网路通过路由器 进行互连起来,就形成了互联网,因此互联网是网络的网络
- 因特网是网络上最大的互联网
internet与Intermet的区别
internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以是任意的。
Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，其前身是美国的ARPANET。
- 由单个网络ARPANET向互联网发展,ARPANET分组交换网,TCP/IP协议的诞生
- 逐步建成三级结构的因特网,主干网,地区网,校园网,NSFNET
- 逐步形成多层次ISP结构因特网
因特网服务提供者ISP–isp申请成块的IP地址,然后再分发给个体用户–中国电信,联通.移动
因特网协会ISOC与用于管理因特网
技术文档RFC
制定英特网标准的四个阶段
- 因特网草案(现阶段还不是RFC文档)
- 建议标准(现在成为RFC文档)
- 草案标准
- 因特网标准
边缘部分
有所有连接在因特网上的主机组成,这部分用户直接使用,用来进行通信(传输数据,音频或资源)和资源共享
核心部分
有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(提供连接和交换)
电话交换机接通电话线的方式成为电路交换
交换-从通信资源来看,交换就是按照某种方式动态分配线路资源
电路交换的三个步骤
建立连接(分配通信资源)-----通话(一直占用通信资源)----释放连接(归还通信资源)
计算网络通常使用分组交换
发生方–构造与发送分组,
路由器—缓存与转发分组
接收方–接受分组与还原分组
与分组交换类似
报文中的交换节点也采用存储转发的方式,单大小无限制
报文交换主要用与早期的电报通信网,现在主要使用分组交换
计算机的精确定义并未统一
最简单的定义是,一些互相连接的,自治的计算机的集合
互连 是指计算机之间可以通过有线或无线的方式进行数据通信;
自治 是指独立的计算机，它有自己的硬件和软件，可以单独运行使用
集合 是指至少需要两台计算机;
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（例如，传送数据或视频信号）。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据，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，而是能够支持很多种的应用（包括
今后可能出现的各种应用)
计算机分类太多了,这里就直接放图了
计算机发送出的信号都是数字形式的。比特（bit）来源于binary digit，意思是一个”二进制数字“，因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。比特也是信息论中使用的信息量的单位。网络技术中的速率指的是数据的传送速率，它也称为数据率或比特率。速率的单位是bit/s（比特每秒）（或b/s，有时也写作bps，即bit per second）。
当提到网络的速率时，往往指的是额定速率或标称速率，而并非网络实际上运行的速率。
带宽”带宽“有以下两种不同的意义：
（1）带宽本来指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。这种意义的带宽的单位是赫兹（或千赫、兆赫、吉赫等），在过去很长的一段时间，通信的主干线路传送的是模拟信号（即连续变化的信号）。因此表示某信道允许通过的信号频带范围就称为该信道的带宽。
吞吐量吞吐量表示在单位时间内通过某个网络的实际数据量。
时延时延是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。时延是个很重要的性能指标，它有时也称为延迟或者迟延。
网络中的时延是由一下几个不同的部分组成的：
（1）发送时延
发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。因此发送时延也叫做传输时延。发送时延的计算公式是：
发送时延=数据帧长度（bit）/发送速率（bit/s）
（2）传播时延
传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。传播时延的计算公式是：
传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上大的传播速率（m/s）
电磁波在自由空间的传播速率是光速。即3.0*10^5km/s。
发送时延发生在机器内部的发送器中，与传输信道的长度没有任何关系。传播时延发生在机器外部的传输信道媒体上，而与信道的发送速率无关。信号传送的距离越远，传播时延就越大。
（3）处理时延
主机或路由器在收到分组时需要花费一定时间进行处理，例如分析分组的首部，从分组中提取数据部分、进行差错检验或查找合适的路由等，这就产生了处理时延。
（4）排队时延
分组在进行网络传输时，要经过许多路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待，在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发。这就产生了排队时延。排队时延的长短取决于网络当时的通信量。当网络的通信量很大时会发生队列溢出，使分组丢失，这相当于排队时延无穷大。
这样数据在网络中经历的总时延就是以上四种时延之和：总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。
一般来说，小时延的网络要优于大时延的网络。
时延带宽积把传播时延和带宽相乘，就可以得到：传播时延带宽积，即：
时延带宽积=传播时延*带宽
往返时间RTT在计算机网络中，往返时间RTT是一个重要的性能指标。这是因为在许多情况下，互联网上的信息不仅仅单方向传输而是双向交互的。因此，我们有时很需要知道双向交互一次所需的时间。
利用率利用率有信道利用率和网络利用率等。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道利用率是零。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。这是因为，根据排队论的理论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。
信道或网络的利用率过高会产生非常大的时延。
- 费用
- 质量
- 标准化
- 可靠性
- 可扩展性与可升级性
- 易于管理与维护
- 法律上的国际标准OSI
- 实际上的国际标准TCP/IP
- 本书学习的五层协议的体系结构
五层协议由上到下为
- 应用层–解决通过应用进程的交互来实现特定网络应用的问题
- 运输层—结局进程之间基于网络的通讯问题
- 网络层—解决分组在多个网络上传输(路由)的问题
- 数据链路层—解决分组在一个网络上传输的问题
- 物理层—解决使用何种信号来传输比特的问题
- 实体是指任何可发送或接收信息的硬件或者软件进程
- 对等实体----收发双方形同层次的实体-----------通信双方的网卡----通信双发正在进行通信的进程
- 协议–控制俩个对等实体进行逻辑通信的规则的集合-----逻辑通信其实并不存在
- 协议三要素—语法,语义.同步
- 语法 定义交换信息的格式–能看懂格式说明即可
- 语义 定义收发收发双发所要完成的操作
- 同步 定义通讯双方的时序关系
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- 服务 实现本层协议时需要来自下一层的所提供的的服务,同时本层还会为上一层提供服务
- 协议是水平的,而服务是垂直的
- 实体能看见相邻下一层所提供的的服务,但是不会知道实现该服务的具体协议,即下层协议对上层实体透明
- 服务访问点 同一系统相邻两层交换信息的逻辑接口,用于区分不同的服务类型
- 服务原语 上层使用下层所提供的的服务必须通过与下层交换一些命令,这些命令被称为服务原语
- 协议数据单元PDU 对等协议之间传输的数据包称为该层的协议数据单元
- 服务数据单元SDU 同一系统内层与层之间交换的数据包成为服务数据单元
- 多个SDU可以合成为一个PDU,一个SDU也可以划分为几个PDU
