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计算机网络笔记之第一章概述

  如今计算机网络早已融入生活中的方方面面,”互联网+“充斥着我们的生活。那么我们就有必要了解一下网络。

 课本:谢希仁《计算机网络(第六版)》

 首先,从总体上了解计算机网络,走进计算机网络的大门。

在学习之前,总会有一些疑问。

 1在生活中,计算机网络扮演着什么角色呢?计算机网络有什么作用?

 2什么是计算机网络?什么是互联网?什么是因特网?

 3为什么叫课本叫计算机网络,而不是叫互联网或者因特网呢? 

 4因特网的历史,它是怎样发展变化的?建立的初衷是什么?

 5因特网是怎样组成的?

 6日常生活中的网络又是什么?怎样划分?

 7性能的指标是什么?影响因素有什么?怎样性能高,怎样性能低?那怎样提高网络性能?

 8计算机网络的模型又是什么?常用的软件之间的通信,QQ,微信,Facebook,视频,web等等是怎样依据网络实现的?

带着这样的问题我们来一点一点的学习。

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1.生活中计算机网络的角色 作用

 个人觉得,计算机网络在生活中更多是一种媒介,一种工具,就像汽车,电话一样,但不是一般的工具,一种万能的工具,适用于各行各业。使用网络能极大地方便我们的生活,购物,LOL,视频聊天等等。如果没有网络,我的天哪?还怎么活~

  不过从整体上看,计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个:

(1)连通性(信息通信)

(2)共享(资源共享)

 信息通信,保证我们之间是联通的,可以进行通信(就像朋友之间可以打电话,有联系方式)缩短了我们自己之间的距离。

 资源共享,含义是多方面的,可以是信息共享,软件共享,也可以是硬件共享。

2 计算机网络 互联网 因特网

 了解完计算机网络的作用后,自然会有“什么是计算机网络?”疑问。so···

 计算机网络

 A.书上定义:一些互相连接的,自治的计算机的集合。

 B.维基百科上定义:计算机网络(英语:computer network)通常人们说的网络就是指电脑网络,也就是消息网络,是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来,以功能完善的网络软件实现网络的硬件软件及资源共享信息传递的系统。简单的说即连接两台或多台计算机进行通信的系统。

互联网:泛指网络的网络。(将网络连起来)internet,小写的i,小写的i,小写的i,重要的事情说三遍。

 因特网:因特网(英语:Internet),是网络与网络之间所串连成的庞大网络,这些网络以一组标准的网络TCP/IP协议族相连,链接全世界几十亿个设备,形成逻辑上的单一巨大国际网络。这是一个网络的网络,这种将计算机网络互相联接在一起的方法可称作“网络互联”,在这基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称互联网,即是互相连接一起的网络。互联网并不等同万维网(WWW),万维网只是一个基于超文本相互链接而成的全球性系统,且是互联网所能提供的服务其中之一。

那么它们之间有什么关系吗?

那是必须的必啊。计算机网络是一个统称,包含互联网,互联网包含因特网,因特网包含万维网

 3.为什么叫“计算机网络”

 个人觉得,计算机网络范围最大,具有一般的特性,不过主要研究对象还是因特网。

 4因特网的历史,它是怎样发展变化的?建立的初衷是什么?

 因特网经过三个阶段的演进。 第一阶段从单个网络ARPANET向互联网发展的阶段;第二个阶段是建成了三级结构的因特网,分为:主干网,地区网和校园网;第三阶段是逐渐形成多层次的ISP结构的因特网。(详细的大家可以查查资料)

 建立的初衷:因特网是Internet的中文译名,它的前身是美国国防部高级研究计划局(ARPA)主持研制的ARPAnet。主要是军事方面的计算工作。

 5因特网是怎样组成的?

 从工作方式上可以划分为两部分:

 (1)边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成,用户直接使用,用来进行通信和资源共享(又称为用户子网)

 (2)核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成, 为边缘部分提供服务。

边缘部分就是连接在因特网上的所有的主机,主机又称为端系统。主机A与主机B进行通信指:主机A的某个进程和主机B的进程进行通信。通信方式又可以划分为两大类。

 A.客户-服务器方式(C/S)

 客户是服务请求方,服务器是服务提供方。如图:

 B.对等模式

 不区分服务请求方还是服务提供方。都运行了对等连接软件,就可以进行平等的,对等连接通信。如图:

核心部分

 在核心部分起特殊作用的是路由器。实现分组交换的关键构件,任务是转发收到的分组。

为了弄清分组交换,先介绍电路交换的基本概念。

电路交换的特点:

交换是按照某种方式动态的分配传输线路的资源。

经过“建立连接--通话--释放连接”三个步骤的交换方式成为电路交换。在通话的全部时间内,通话双方始终占用端到端的通信资源。

但是用电路交换来传输计算机数据时,其线路的传输效率往往很低。原因:数据是突发式的出现在线路上的,传输线路资源被浪费。

 分组交换的特点:

 采用存储转发技术。分组如下:

分组交换示意图如下:

报文交换,电路交换,分组交换三种方式的对比。

电路交换--整个报文的比特流连续的从原点直达终点,好像在一个管道中传输。

报文交换-整个报文先传送到相邻接点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。

分组交换-单个分组(报文的一部分)传送到相邻的结点,存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。

 6日常生活中的网络又是什么?计算机网络是怎样划分的?

 日常生活中接触到的主要是因特网。

 计算机网络的划分:根据不同的划分依据有不同的结果。

  a。根据网络的作用范围

 广域网(WAN)几十到几千公里

 城域网(MAN)一个城市 5~50km

 局域网(LAN)较小的网络 校园 企业等等。

 个人区域网(PAN)用无线技术连接起来的网络。个人工作的地方。

b。根据使用者进行分类

 专用网:交钱也用不了,为特殊部分专门使用,像:政府,军队,银行等等。

 公用网:只要交钱就能使用

等等

7性能的指标是什么?影响因素有什么?怎样性能高,怎样性能低?那怎样提高网络性能?

性能指标:速率,带宽,吞吐量,时延,时延带宽积,利用率。

 a速率:单位bps 比特每秒。指的是传送数据速率。

 b带宽: (1)信号具有的宽度(2)网络通信线路的传输数据的能力。单位:bps 比特每秒 最高速率。

 c吞吐量:单位时间通过某个网络的数据量。

 d时延:延迟。有几个不同的部分组成:

     发送时延:主机或路由器发送数据帧所需要的时间。帧长度(b)/发送速率(b/s)

  传播时延:电磁波在信道中传播一定的距离需要的时间。信道长度(m)/电磁波在信道中传播速率(m/s)

  处理时延:主机或路由器进行处理分组的时间

  排队时延:分组进入路由器在输入队列中排队等待处理

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

 e时延带宽积

 传播时延*带宽

 又称为一比特为单位的链路长度。

 g。往返时间RTT

 从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共花费的时间。

 h。利用率

分为:信道利用率和网络利用率。信道利用率不是越高越好。

 D=D0/1-U  D0网络空闲时延 U:网络利用率 

其他问题下一章具体介绍 :)

8计算机网络的模型又是什么?常用的软件之间的通信,QQ,微信,Facebook,视频,web等等是怎样依据网络实现的?

体系结构:有OSI和TCP/IP  和五层协议的体系结构。

网络的体系结构:计算机网络的各层及其协议的集合。计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。

体系结构是抽象的,而实现是具体的,是真正运行的计算机硬件和软件。

那什么是网络协议?

为进行网络中的数据交换而建立的规则,标准或约定。由语法,语义和同步三部分组成。

为什么要分成实现?

好处:

a。各层之间是独立的

b。灵活性好

c。结构上可分隔开

d。易于实现维护

e。能促进标准化工作

各层应完成的功能:流量控制,差错控制,分段和重装,复用和分用,建立连接和释放。

OSI体系结构模型:                       TCP/IP的体系结构:                      五层协议模型:

以后我们研究的模型主要是五层协议模型。

具体的下面的章节会一点一点的学习。

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第一次写的这么多:)

有什么不对的地方,希望多多指正。

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