【计算机网络】第一章重点知识总结，超硬核复习好物，考前必看！！！

第一章 概述

计算机网络定义：

（1）若干节点（结点）和连接这些节点（结点）的链路构成网络

（2）一些互相连接的自治的计算机的集合

（3）通用的、可编程的硬件互连而成

网络的两个功能（特点）：

连通性，共享（信息、软硬件）

三个概念：

网络：计算机网络的简称

互连网：通过 路由器 把许多网络连接在一起

互联网（因特网）：TCP/IP

因特网发展三个阶段：

1969年 美国 阿帕网 因特网的前身

1983年 TCP/IP 因特网诞生

万维网和因特网的区别：

万维网是因特网上的一种服务（应用）

因特网（互联网）的组成（重点）：

互联网 = 边缘部分+核心部分 = 资源子网 + 通信子网

边缘部分（资源子网）：是用户直接使用的

主机在边缘部分，作用是进行信息处理。

通信方式：客户端服务方式C/S

对等连接方式P2P

核心部分（通信子网）：为边缘部分提供服务（提供连通性和交换性）

路由器在核心部分，其任务转发收到的分组，具有存储转发功能

电路交换 ：

重要特点：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源

线路的传输效率低。

工作方式：

1.建立连接（申请占用通信资源）；

2.通话（数据传送）（一直占用通信资源）；

3.释放连接（释放通信资源）

使用场景：数据量大的实时性传输

分组交换：

没有连接建立的过程，随用随申请。

采用存储转发技术 。

报文（要发送的整块数据）分为若干分组

分组（包）= 首部（包头）+ 数据段

优点：高效灵活迅速可靠

问题:

分组在各路由器存储转发时需排队，这造成一定的时延；

各分组必须携带的控制信息造成一定的开销

报文交换 ：

采用存储转发技术

报文附加首部

报文一般比分组长的多；

报文交换的时延较长

传送大量数据，并且传送时间远大于连接时间，电路交换的传送速率更快。

报文交换、分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时，整个网络的信道利用率更高

一个分组长度远小于一个报文长度，分组交换的时延比报文交换的更小，灵活性更好。

报文98000B，分组大小1000B，首部大小20B，分组的个数？

100个！！！

数据段 = 分组大小-首部大小=1000 - 20 = 980

分组个数：报文/数据段=98000 / 980 = 100个

计算机网络的类别：

按网络作用范围：

广域网WAN(远程网） 城域网MAN 局域网LAN（例，校园网、企业网） 个人区域网PAN（无限个人区域网）

按网络的使用者分： 公用网（公众网） 专用网（不向本单位以外的人提供服务）

拓扑结构……

工作方式……

计算机网络的性能指标：

1.速率：

数据的传送速率，也称为数据率或比特率

单位：bit/s（比特每秒）或b/s, bps

k = 10^3, M = 10^6, G = 10^9

注：在计算机存储方面，k=2^10=1024, M=2^20, G = 2^30

2.带宽:

含义1：在计算机网络中表示 ，在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”

单位：与速率相同

含义2：指信号的频带宽度

单位：赫Hz、千赫kHz、兆赫

3.吞吐量：

在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量

4.时延(延迟或迟延）：

指数据从网络的一端传向另一端所需的时间

总时延= 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

（1）发送时延（或传输时延）

是主机或路由器发送数据帧所需的时间

发送时延 = 数据帧长度（bit)/ 发送速率(bit/s)

发生在机器内部的发送器中

(2) 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 = 信道长度（m) / 电磁波在信道上的传播速率（m/s)

发生在机器外部的传输信道媒体上

（3）处理时延：

主机或路由器在收到分组后对其进行处理所用时间

（4）排队时延：

分组在网络传输中，进入路由器要排队等待处理；确定转发接口后要排队等待转发

一般来说，小时延的网络优于大时延的网络

*自己总结的一个解题公式：

t(分组交换的时延）= （分组数 x （分组大小/传输速率）) + 分组大小/传输速率x节点数 + 传播时延x 链路数 +······

=每个分组发送时延x(分组数+节点数)+传播时延x链路数+……

5.时延带宽积（又称 以比特为单位的链路长度）

时延带宽积 = 传播时延 * 带宽

6.往返时间RTT

从发送方发送完数据开始，到发送方收到接收方确认

A向B发送完数据，假定A只有在收到B的信息后 才能继续向B发送数据，这就要等待一个往返时间RTT。

公式：A向B发送数据的 有效数据率 = 数据长度 / （发送时间+RTT）

7.利用率

包括 信道利用率、网络利用率

信道利用率 = 有数据通过时间 /（有 + 无······）

信道利用率或网络利用率过高会产生非常大的时延

网络协议（简称协议）：

为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议

网络协议三个要素：

语法、语义、同步（时序）

分层的好处：

1.各层之间是独立的

2.灵活性好

3.结构上可分割

4.易于实现和维护

5.能促进标准化工作

计算机网络的各层及其协议的集合就是网络的体系结构

计算机网络的三种层次模型：7层（OSI）、4（TCP/IP）、5（五层协议体系结构）

五层模型及各功能（任务）、协议、各层设备、各层对应的数据单元：

无论在哪一层传送的数据单元，都可以笼统地用”分组“表示

（1）应用层

功能：直接为用户的应用进程提供服务（通过应用进程间的交互来完成特定网络应用）

协议：域名系统DNS，支持万维网应用的HTTP协议，支持电子邮件的SMTP协议

数据单元：称为 报文

（2）运输层

功能：负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务

主要协议：

1、传输控制协议TCP

数据传输单位：报文段

提供面向连接的、可靠的数据传输服务

2、 用户数据报协议UDP

数据传输单位：用户数据报

提供无连接的尽最大努力的数据传输服务（不保证数据传输可靠性）

（3）网络层（国际层 或 IP层）

功能：负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务

协议：使用IP协议，因此分组又叫 IP数据报 或简称 数据报

（4）数据链路层（简称 链路层）

功能：在两个相邻节点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻节点之间的链路上传送帧。 每一帧包括数据和必要的控制信息

（5）物理层

功能： 协调在物理媒体中传送比特流所需要的各种功能

所传数据单位： 比特

OSI参考模型把对等层次之间传送的数据单元称为该层的协议数据单元PDU

本次计算机网络内容就到这里咯！