一、计算机网络概述

• 1、因特网
• 2、三种交换方式
• 3、计算机网络的定义和分类
• 4、计算机网络的性能指标
• 5、常见的计算机网络体系结构
• • 分层的原因
  • 计算机网络体系结构中的专用术语

1、因特网

1、网络由若干结点和连接这些结点的链路组成。将多个网络通过路由器互联就可以构成互联网。
2、ISP是因特网服务提供者，国内的ISP主要有电信、移动和联通。
3、因特网协会ISOC是一个国际性组织，它负责对因特网进行全面管理。
4、因特网由边缘部分与核心部分组成。边缘部分供用户使用，核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供连通与交换服务。

2、三种交换方式

包括电路交换(Circuit Switching)、分组交换(Packet Switching)和报文交换(Message Switching )。交换是按照某种方式动态地分配传输路线的资源。

电路交换的步骤：1、建立连接 2、通话 3、释放连接 使用电路交换传送数据时线路的传输效率很低
优点：通信时延小，有序传输，无冲突，适用范围广，实用性强，控制简单
缺点：建立连接的时间长；线路独占，使用效率低；灵活性差且难以规格化

分组交换的步骤：1、发送方构造分组并发送分组 2、路由器一边缓存收到的分组一边转发分组 3、接收房接收分组并按照顺序还原报文。
优点：无需建立连接、线路利用率高、简化了存储管理、加速传输、减少出错概率和重发数据量
缺点：引起了转发时延；需要传输额外的信息量 (每个数据块都要加上源地址 (目的地址和编号信息等)；对于数据报服务，存在失序、丢失和重复分组的问题

报文交换则是不进行分组的“分组交换”，优缺点与分组交换类似。

3、计算机网络的定义和分类

计算机网络最简单的定义是：一些互相连接的、能够自治的计算机的集合。
另一种较好的定义是：计算机网络主要由一些通用的、可编程的硬件互连而成。而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的(如传送数据或视频信号)。这些可编程的硬件能够用来传送不同类型的数据，并且可以支持广泛的使用。

计算机网络的分类：
按照交换技术可以分为：电路交换网络，报文交换网络，分组交换网络
按照使用者可以分为：公用网络，专用网络
按照传输介质可以分为：有线网络，无线网络
按照覆盖范围可以分为：广域网(WAN)，局域网(LAN)，城域网(MAN)，个域网(PAN)
按照拓扑结构可以分为：总线型网络、星型网络、环型网络和网状型网络

4、计算机网络的性能指标

速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送比特(1Byte=8bit)的速率，也被称为比特率。
速率的基本单位是bit/s(b/s,bps)，常用单位kb/s，Mb/s，Gb/s，Tb/s。(这里的1k=10³，而计算机上的1k=2¹⁰)。

带宽：用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”；单位与速率单位相同。(带宽是理想情况下的最高传输速率)。

吞吐量：吞吐量表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。
吞吐量经常被用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络；吞吐量受网络的带宽或额定速率的限制。(吞吐量是实际情况下的网络传输速率)。

时延：发送时延=分组长度(b)/发送速率(b/s)； 传播时延=信道长度(m)/电磁波传播速率(m/s)；处理时延一般不便于计算。

时延带宽积：传播时延和带宽的乘积。如果发送端连续发送数据，则在所发送的第一个比特即将到达终点时，发送端口就已经发送了时延带宽积个比特；链路的时延带宽积又被称为以比特为单位的链路长度。

往返时间RTT(Round-Trip Time)：在许多情况下，因特网上的信息不仅仅单向传输，而是双向交互。我们有很多时候需要知道双向交互一次需要的时间。

利用率：信道利用率：用来表示某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)；
网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均。
利用率并非越高越好，当信道利用率增大时，引起的时延也会迅速增加。也不能使信道利用率太低造成通信资源的浪费。

丢包率：丢包率即分组丢失率，是在一定时间范围内，传输过程中丢失的分组数量与总分组数量的比率。造成分组丢失的两个主要原因是分组误码和网络拥堵。

5、常见的计算机网络体系结构

分层的原因

不同层用来实现不同的功能，解决不同的问题。

计算机网络体系结构中的专用术语

实体：任何可以发送或者接收信息的硬件、软件进程
对等实体：收发双方相同层次中的实体
协议：控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合
协议三要素：语法：定义交换信息的格式；语义：定义收发双方要完成的操作内容；同步：定义收发双方的时序关系。
服务：1、在协议的控制下，两个对等实体间的通信逻辑使得本层能够向上一层提供服务。
2、协议是水平的，服务是垂直的，要实现本层协议，需要实现下面一层所提供的服务。
3、下层协议对上层实体是透明的，上层实体并不能够了解实现某一服务的具体协议。
协议数据单元PDU：对等层次之间传送的数据包称为该层的协议数据单元。
服务数据单元SDU：同意系统内，层与层之间交换的数据包称为服务数据单元。