计算机网络-概论

## 1.计算机网络在信息时代的作用

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## 2.因特网概述

### 网络&互联网&因特网

- 网络Network（物理网络）

- 若干节点(Node)和链路(Link)组成

- 互联网interent (逻辑网络)

- 通过路由器将网络互联，构成更大范围的网络，即互联网

- 因特网Interent

- 世界上最大的互联网

### 因特网发展

- 阶段1

- 从单个网络ARPANET向互联网发展

- 阶段2

- 逐步形成三级结构的因特网

- 主干网

- 地区网

- 校园网

- 阶段3

- 逐步形成多层次ISP结构的互联网

- 第一层

- 因特网主干网： 与其他第一层相连

- 第二层

- 大公司： 区域性或者国家性覆盖规模

- 第三层

- 本地ISP ：拥有本地范围的网络

- 当两个同级的IPS相连时，彼此时对等(Peer)的

### 因特网标准化工作

- 因特网协会

- 因特网体系结构委员会

- 因特网工程部

- 短期或者中期工程问题，负责协议的开发和标准化

- 因特网研究部

- 理论研究

- 制定标准过程

- 因特网草案

- 建议标准

- 草案标准

- 因特网标准

## 3.英特网组成

### 边缘部分

- 概念

- 用户直接使用

- 原理

- 主机A的某个进程和主机B的某个进程通讯

- C/S方式：客户机（Client）& 服务器（Server）通信

- P2P方式： 对等方通信

### 核心部分

- 为边缘部分提供服务： 连通性和数据交换

- 原理

- 路由器的分组交换

- 转发收到的分组

- 电路交换

- 原理

- 建立连接 ->通话 ->释放连接

- 缺点：在通话过程中始终占用端到端的通讯资源

- 适用范围：适合需要持续通信并且数据量较大 （不适合互联网通信）

- 报文交换

- 原理： 将报文先发送到邻近节点，全部保存后转发到下一个节点

- 优点：通信过程中不需要始终占用端到端的资源，提高了信道的利用率

- 分组交换

- 原理

- 将报文分解为分组，发送到相邻的节点

- 优点

- 交换机的输入和输入可以同时进行，提高了信道的利用率

- 适用范围

- 突发数据，不需要持续连接通信

## 4.计算机网络定义&分类

### 定义

- 相互连接自治的计算机集合

### 分类

- 作用范围

- 局域网（LAN）

- 城域网(MAN)

- 广域网(WAN)

- 个人区域网(PAN)

- 使用者

- 公用网(Public Network)

- 专用网(Private Network)

## 5.计算机网络性能指标

### 速率

- 数据的传输速率/数据率/比特率

- 单位 Mbit/s

- 计算机中的数据量用字节（8bit）千字节用K 代表2的10次

- 通信领域 k 代表1000

### 带宽

- 本来指某个信号具有的频带宽度

- 计算机网络中指网络指传送数据的能力

- 单位时间内A到B的最高数据率

### 吞吐量

- 表示单位时间内通过某个网络的数据量

- 对现实世界的测量

### 时延/延时

- 发送时延

- 分组长度/发送速率

- 传播时延

- 信道长度/电磁波的传播速率

- 自由空间

- 3.0*10^8m/s

- 铜线电缆

- 2.3*10^8m/s

- 光纤

- 2.0*10^8m/s

- 处理时延

- 排队时延

### 丢包率

- 分组丢失率

- 传输中发送比特级差错

- 分组交换机输出队列已满

- 网络堵塞

### 利用率

- 信道或网络利用率过高会产生较大时延

## 6.计算机网络体系结构

### 网络协议

- 明确规定了交换的数据格式和时序，以及在发送或接受数据时采取的动作

- 组成

- 语法

- 语义

- 同步/时序

### 体系结构

- 计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义

### TCP/IP协议

- 应用层

- 运输层

- 网际层IP

- 网络接口层

### 经典5层协议

- 应用层

- 负责应用进程间的通信规则

- HTTP/FTP/SMTP等

- 运输层

- 负责两台主机中的进程提供通信服务

- TCP 传输控制协议

- 面向连接可靠的数据传输服务

- 单位：报文段

- UDP 用户数据报协议

- 提供无连接的，尽最大努力的数据传输服务（不保证可靠性）

- 单位：用户数据报

- 网络层

- 负责不同主机间的通信服务

- 选择合适的路由进行分组转发

- 网际协议（IP协议）

- 数据链路层

- 负责将分组从链路一端发送到另一端

- PPP协议等

- 单位：帧

- 物理层

- 负责在传输媒介上传送比特流

- 单位：byte

### 实体，协议，服务

- 实体

- 任何可发送或者接收信息的软硬件

- 协议

- 控制两个对等实体进行通信的规则的集合

- 服务

- 在协议的控制下，两个对等实体间的通信让本层能向上一层提供服务，不仅要实现本层协议，还要使用下一层提供的服务

## 7.计算机网络的发展

## 8.新兴网络技术

### 云计算

### 物联网