一. 交换节点和网络协议
1.什么是Internet？
全球最大的互联网络。ISP网络（网络之网络）是数百万计的互联的计算设备集合。
2.注意：
internet是一个通用名词，它泛指多个计算机网络互连而成的网络。
Internet是一个专用名词。它是指当前全球最大的，开放的，由众多网络互相连接而成的特定计算机网络。
3. 问题 仅仅有硬件不能保证Internet的正常运行？
答：不能， 因为还需要有网络协议。
4.网络协议 ： 硬件是计算机网络的基础，但是数据交换必须遵守规则（网络协议）。
5. 网络协议是为进行网络中数据交换而建立的规则，标准或约定。协议规定了通信实体之间所交换的消息的格式，意义，顺序以及针对收到信息或发生的事件所采取的动作。
6. 网络协议的三要素： 语法，语义，时序
语法： 即数据与控制信息的结构或格式 。例如：地址字段多长以及它在整个分组中什么位置。
语义： 即各个控制信息的具体含义。包括需要发出的何种控制信息，完成何种动作以及做出何种相应。
时序： 即事件实现顺序和时间的详细说明。包括数据应该在何时发送，以及数据应该以何种速率发送。
7. 网络协议规范了网络中所有信息发送和接收过程。、
8. 网络协议标准：RFC文档。
二. 计算机网络的结构
1.网络边缘： 主机（端系统）和网络应用
2.接入网络： 物理介质：有线无线通信链路。
3.网络核心： 互联的路由器（网络之网络）路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组。
4.网络应用程序工作模型：
1） 客户/服务器应用模型：客户发送请求，接收服务器响应。
2）： 对等应用模型（p2p）：可以没有专用服务器。通信在对等的实体之间进行。
5.接入网络： 家庭加入，机构接入，移动网络接入。事实上：用户关心的是带宽，带宽是独用还是共用的。
1） ： 带宽：数据传输速率。
2） ： ADSL（数字用户线路）
3） ： 电缆网路：
4） ： HFC：混合光纤同轴电缆（共享使用）
5） ： 无线接入网络 通过基站 无线局域网（LANs）广域无线接入（移动网络）
三.网络核心
1.网络核心的关键： 路由 + 转发 进行数据交换
2.为什么需要数据交换？
原因：网络链路问题过于复杂，成本高，经济不可行。
3.交换设备： 动态转接
4.数据交换的类型：电路交换
1）电话网络三阶段： 建立连接-通信-释放连接。
存在的问题：（独占资源）在通话的全部时间段内，通话的两个用户始终占用端到端得通信资源。
2）多路复用技术： 链路/网络资源划分为资源片，但是资源片可能会闲置（无共享）
典型多路复用电路：
3）： 频分多路复用FDM ：分配后始终都占有这个频道。
4）： 时分多路复用TDM ：将时间划分为一段段等长的时分复用帧）周期性出现。
5）： 波分多路复用WDM
6）： 码分多路复用CDM ：无线链路共享。编码信号=原始数据乘以码片序列。各个用户的码片序列相互正交，保证共享信道互不干扰。
5.数据交换的类型：报文交换与分组交换
1）：报文交换： 把要发送的整块数据。比如：一个文件。
2）：分组交换： 报文分拆出来的相对较小的数据包。也称为：统计多路复用。分组的交换需要报文的拆分与重组。 特点：按照需求共享链路
3）对比： 报文交换和分组交换都采用存储-转发交换方式，但分组交换比报文交换的速度快。
四.计算机网络主要性能指标
1.速率： 速率即数据率或者称为数据传输速率或比特率。单位时间（秒）传输信息（比特）量计算机网络中最重要的一个性能指标
1）单位： b/s、kb/s 。速率往往是指额定速率或标称速率。
2.带宽 ： 原本只信号具有的频带宽带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹（Hz）。网络的带宽通常是数字信道所能传送的最高数据率，单位是：b/s(bps)
3.延迟/时延 ：
1）分组交换为什么嘛会发生丢包和时延？
-如果路由器的可用缓存满了，到达分组就会被丢弃（丢包loss）
2）发送（传输）时延 ： 主机或路由器将分组发送到通信线路上所需要的时间。
计算公式 ： 发送延迟= 分组长度/发送速率。
3）传播时延 ： 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。
计算公式 ：信道长度/电磁波在信道上的传播速度。
4）处理时延： 主机或者路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。
5）排队时延： 分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。
4. 分组丢失（丢包） ： 路由器队列缓存容量有限，分组到达已满队列将被丢弃，丢失分组可以由前序结点或源重发。
5.吞吐量： 表示在发送端与接收端之间传送数据速率（b/s）
6.即时吞吐量：给定时刻的速率 平均吞吐量：一段时间的平均速率
五. 计算机网络体系结构
1.组成 ： 主机、路由器、各种链路、应用、协议、硬件、软件等。
2. 计算机网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构
3. 计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构。每一层遵循某些个网络协议完成本层功能。
4. 计算机网络体系结构是计算机网络的各层以及协议的集合。
5. 体系结构是一个计算机网络的功能层次以及关系的定义。（是抽象的）
6.分层结构的优点
1）结构清晰，有利于识别复杂系统的部件及其关系。
2）模块化的分层易于更新维护。
3）有利于标准化。
8.分成结构的缺点： 分层会导致效率变低。
9.基本概念 ：
**1）实体：**表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
2） 协议是控制两个对等实体进行同信的规则的集合，协议是水平的。
3） 任一层实体需要使用下层服务，遵循本层协议没实现本层功能，向上层提供服务，服务是垂直的。
4） 下层协议的实现对上层的服务用户是透明的。
5） 同系统的相邻层实体间通过结构进行交互，通过服务访问点SAP ,交换源语，指定请求的特定服务。
六.OSI参考模型
1.开放系统互联（OSI）参考模型：由国际标准化组织（ISO）于1984年提出的分层网络体系结构模型。目的是支持异构网络系统的互联互通。是理解网络通信的最佳学习工具。
2.OSI参考模型将网路划分为7层 ： 物理层 - 数据链路层 - 网络层 - 传输层 - 会话层 - 表示层 - 应用层。每个层次完成特定的网络功能。
3. 主机需要完成七层的结构，中间系统只需要完成三层结构，网络层，数据链路层，物理层。最终通信是离不物理介质的传播的。
4.为什么要进行数据封装？
1）增加控制信息-构造协议数据单元（pdu）
2）控制信息主要包括
-地址：标识发送端/接收端
-差错检测编码：用于差错检测或纠正。
-协议控制：实现协议功能的附加
信息，如：优先级、服务质量、安全控制。
5.物理层功能 ：
1） 就是实现每一个比特的传输
2）规范接口特性：·机械特性，电器特性，功能特性，规程特性。
3） 比特编码
4）比特同步： 时钟同步问题
5)传输模式：·单工（电视）·半双工（对讲机）·全双工
6.数据链路层 ：
1） 负责结点-结点之间的数据传输
2） 组帧
3)物理寻址： 在帧头里面增加发送端或接收端的物理地址标识数据帧的发送端或接收端。
4）流量控制： 避免淹没接收端
5）差错控制： 检测并重传损坏或丢失帧，避免重复帧
6）访问（接入）控制： 在任一给定时刻决定哪个设备拥有链路（物理介质）控制使用
7.网络层功能：
1） 负责源主机到目的主机数据分组交付。
2）逻辑寻址（IP地址）： 全局唯一逻辑地址，确保数据分组被送达目的主机，如IP地址。
3）路由 ： 路由器（或网关）互联网络，并路由由分组值最终目的主机。
4） 分组转发
8.传输层功能
1） 负责源-目的（端到端）进程间完成报文传输。
2） 报文的分段与重组
3）SAP寻址确保将完整报文提交给正确进程，如端口号
4） 端到端的连接控制（逻辑连接）
5） 流量控制
6） 差错控制
9.会话层功能
1）对话控制 ： -建立，维护
2） 同步-在数据流中插入“同步点”
3） 最薄的一层，不是独立存在
10.表示层功能
1） 处理两个系统间交换信息的语法与语义问题
2） 数据表示转化-转换成主机独立
3） 加密解密
4） 压缩/解压缩。不是独立层
11.应用层功能
1） 支持用户通过用户代理或网络接口使用网络（服务）
2） 典型的应用层服务-文件传输（ftp）-电子邮件（SMTP）-Web
12.TCP/IP参考模型
**1）**网络接口层-网际层（IP）-运输层（TCP/UDP）-应用层(HTTP…)
2）5层参考模型 ： 物理层-数据链路层-网络层-传输层-应用层
3） 交换机和路由器有差异 交换机只有两层协议，路由器有三层协议。