《计算机网络》谢希仁第一章整理（上）

1.1计算机网络在信息时代中的作用

1. 21世纪是一个以网络为核心的信息时代，重要特征是数字化、网络化和信息化
2.三大类网络：电信网络（1）、有线电视网络（2）和计算机网络（3）
（1）电信网络向用户提供电话、电报及其传真等服务。
（2）有线电视网络向用户传送各种电视节目
（3）计算机网络则使用户能够在计算机之间传送数据文件（发展最快并起到核心作用）
3.三网融合——将三种网络的功能融合在一起

1.2互联网概述

1.互联网（Internet）是由数量极大的各种计算机网络互连起来。（当今世界上最大的计算机网络）
2.仅在局部范围互连起来的计算机网络，只能称之为互连网
3.互联网具有两个重要的基本特点即连通性和共享性
4.计算机网络（简称为网络）由若干结点和连接这些结点的链路组成。（结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器）、
5.互连网（网络中的网络）(internet)：网络之间通过路由器互连起来，这就构成了一个覆盖范围更大的计算机网络
6.与网络相连的计算机常称为主机，主机不只是计算机，可以是智能手机和智能机器
7.网络把许多计算机连接在一起，而互联网则把许多网络通过路由器连接在一起
8.互联网发展的三个阶段：
第一阶段：单网络ARANET——1969年美国国防部建立的第一个分组交换网,1983年互联网诞生
第二阶段：三级结构的互联网——主干网，地区网，校园网
第三阶段: 多层次ISP（互联网服务提供者）结构的互联网

ISP也分为不同层次的ISP：主干ISP、地区ISP和本地ISP
9.互联网交换点IXP——（更快的转发分组，更有效地利用网络资源）允许两个网络直接相连并交换分组，不需要其他网络来转发分组，IXP常采用工作在数据链路层的网络交换机，这些网络交换机都用局域网互连起来（典型的IXP由一个或多个网络交换机组成）
10.互联网的标准化工作：
（1）1992年成立了互联网协会（ISOC）
（2）ISOC下面还有一个技术组织叫做互联网体系结构委员会IAB，负责管理互联网有关协议的开发
（3）IAB下面还有两个工程部：互联网工程部（IETF）和互联网研究部（IRTF）
（4）所有的互联网标准都是以RFC的形式在互联网上发表的
（5）制定互联网的正式标准要经过以下三个阶段：
           一、互联网草案
           二、建议标准
           三、互联网标准

1.3互联网的组成

1.互联网从其工作方式上看，可以划分为以下两大块：
           (1）边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。(用户直接使用)
         （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的）
2.处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机，这些主机又称为端系统
3.网络边缘的端系统之间的通信方式可划分为两大类：客户-服务器方式（C/S方式）和对等方式（P2P方式）
           （1）客户-服务器方式
                      一、客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程，客户是服务请求方，服务器是服务提供方，都需要使用网络核心部分所提供的服务
                      二、客户程序（特点）：
                                     a.被用户调用后运行，在通信时主动向远地服务器发起通信。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址
                                     b.不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统
                      三、服务器程序（特点）：
                                     a.是一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远地或本地的客户请求
                                     b.系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。服务器程序不需要知道客户程序的地址
                                     c.一般需要有强大的硬件和高级的操作系统支持
                                     d.客户和服务器本来都指的是计算机进程
           （2）对等连接方式
                      一、对等连接是指两台主机在通信时并不区分哪一个是服务器请求方哪一个是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件，它们就可以进行平等的、对等连接通信
                      二、对等连接方式从本质上看仍然是使用客户-服务器方式，只是对等连接中的每一台主机既是客户又同时是服务器
                      三、对等连接工作方式可支持大量对等用户（加上百万个）同时工作
4.网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一台主机都能够向其他主机通信
5.在网络中核心部分起特殊作用的是路由器，它是一种专用计算机（但不叫主机），它也是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组
6.电话的交换方式一直是电路交换，电路必定是面向连接的
7.电路交换：建立连接——通话——释放连接（两个用户在连接期间始终占用端到端的通信资源）（连接指专用的物理通道）
8.由于计算机数据具有突发性，当使用电路交换来传送计算机数据时，其线路的传输效率往往很低，绝大部分时间都是空闲的
9.分组交换：采用存储转发技术，将报文（要发送的整块数据）划分为几个分组，利用相关控制信息进行分装为数据单元，然后进行转发
10.分组交换中，在每一个数据段前面，加上一些必要的控制信息组成的首部后，就构成了一个分组
11.分组是在互联网中传送的数据单元，由于分组的首部包含了诸如目的地址和源地址等重要控制信息的，保证了传输数据正确交付到终点
12.接收端收到分组后剥去首部，还原成报文
13.分组交换在传送数据之前不必先占用一条端到端的链路的通信资源。分组在传输时就这样一段一段地断续占用通信资源，而且省去建立连接和释放连接的开销
14.分组交换的优点：

15.分组交换的缺点：
           （1）分组在各路由器存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延
           （2）各分组必须携带的控制信息也造成了一定的开销。整个分组交换网还需要专门的管理和控制机制
16.电报通信也采用基于存储转发原理的报文交换
17.三种交换方式总结：

若要连续传送大量的数据，且其传送时间远大于连接建立时间，则电路交换的传输速率较快。