计算机网络（第七版）第一章总结（超详细！）

第一章 概述

1.三大类网络

1. 电信网络
2. 有线电视网络
3. 计算机网络

2.互联网基本特点

连通性 远距交换信息
共享 资源共享

3.计算机网络

由若干结点和连接这些结点的链路组成

4.网络和互联网

网络把计算机连接在一起，与网络相连的计算机称为主机
互联网把网络通过路由器连接，是网络的网络

5.两个英文

internet,互连网
Internet,互联网

6.互联网三个阶段

1.单个网络ARPANET向互连网发展的过程，1983年互联网诞生，TCP/IP协议成为标准协议
2.建成了三级结构的互联网（主干网，地区网，校园网/企业网）
3.逐渐形成了多层次ISP结构的互联网

7.ISP

互联网服务提供者

• 主干ISP
• 地区ISP
• 本地ISP

8.制定互联网正式标准的三个阶段

1.互联网草案，不是RFC文档
2.建议标准，成为RFC文档
3.互联网标准

以下是吐槽
原本第二步后面还有一个草案标准，但是2011年就取消了
绝的是今年老师上课的PPT里竟然还有这个东西，陈年老PPT实锤了

9.互联网的组成（从工作方式）

1.边缘部分：信息处理，由所有连接在互联网上的主机(端系统)组成，是用户直接使用的
2.核心部分：按存储转发的方式进行分组交换，由大量网络和连接这些网络 的路由器组成，这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）

10.计算机之间通信

主机 A 的某个进程和主机 B 上的某个进程进行通信（数据交换）

（1）客户服务器方式（C/S 方式） 即Client/Server方式

• 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程
• 客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方

（2）对等方式（P2P 方式） 即 Peer-to-Peer方式

对等连接方式从本质上看仍然是使用客 户服务器方式，只是每一台主机即是客户又是服务器

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11.互联网的核心部分

• 核心部分速度快，边缘部分速度低
• 在核心部分起特殊作用的是路由器，实现分组交换(packet switching) 的关键构件，任务是转发收到的分组

（1）电路交换

• N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2对电线
• 从通信资源的分配角度来看，“交换” 就是按照某种方式动态地分配传输线路 的资源
• 经过建立连接，通话，释放连接三个阶段
• 占用端到端的通信资源
• 线路的传输效率很低

（2）分组交换

• 采用存储转发技术
• 在发送端，先把较长的报文划分成较 的、固定长度的数据段
• 分组=报文+首部（含有目的地地址）
• 把单个网络简化成一条链路，路由器就是核心部分结点
• 优点：高效、灵活、迅速、可靠
• 问题：时延，多余开销

（3）报文交换

• 同分组交换，基于存储转发原理
• 以整个报文为单位，时延更长
  

12.计算机在我国发展

• 1994年我国正式接入互联网

13.计算机网络分类

按网络的作用范围分类

• 广域网 WAN (Wide Area Network)
• 城域网 MAN (Metropolitan Area Network)
• 局域网 LAN (Local Area Network)
• 个人区域网 PAN (Personal Area Network)

按网络的使用者分类

• 公用网 (public network)
• 专用网 (private network)

接入网

• 接入网 AN (Access Network)，它又称为本地接入网或居民接入网
• 从某个用户端系统到互联网中的第一个路由器之间的一种网络

14.计算机网络的性能指标

（1）速率

• 数据的传送速率
• 又称 数据率(data rate)或比特率(bit rate) 速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等
• 速率往往是指额定速率或标称速率

（2）带宽

• 通信领域内，“带宽”(bandwidth)本来是 指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、 兆赫、吉赫等）。
• 网络领域内，“带宽”指数字信道的“最高数据传输率”，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)，bps。
• 单位之间相差$10^3$
• 在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄

（3）吞吐量

• 在单位时间内通 过某个网络（或信道、接口）的数据量
• 上传与下载速度之和

（4）时延

• 一个报文或分 组从一个网络(或一条链路)的一端传送到 另一端所需的时间

• 1.发送时延（传输时延）
  主机或路由器发送分组的时间
  

• 2.传播时延
  电磁波在信道中传播的时间
  

• 3.处理时延
  分析首部、提取数据花费的时间与结点的性能和处理方法有关

• 4.排队时延
  分组在路由器排队时间取决于网络中当时的通信量
  上网时快时慢的原因

• 对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率，光纤快在发送，传播慢于铜线

（5）时延带宽积

• 时延带宽积 = 传播时延  带宽
• 链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度

（6）往返时延 RTT

• 表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认（接收端收到数据后 立即发送确认），总共经历的时延
• 卫星通信RTT相对较长

（7）利用率

• 信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。
• 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值
  - 利用率过高会产生非常大的时延

14.计算机网络的非性能指标

费用，质量，标准化，可靠性，可扩展性和可升级性，易于管理和维护

15.体系结构

• 网络协议三要素：语法，语义，同步

• 网络协议是否正确要看正常情况下是否正确和能否应付各种异常情况

• 计算机网络的各层及其协议的集合就是体系结构

• 系统网络体系结构SNA

• 开放系统互连基本参考模型OSI/RM（法律上的国际标准）
  失败原因：缺乏商业驱动力，运行效率低，制定周期长，划分不合理

• TCP/IP（事实上的国际标准）

• 分层的好处

  1.各层之间独立
  2.灵活性好
  3.结构上可分割开
  4.易于实现和维护
  5.能促进标准化工作
  

• 各层主要功能

  1.差错控制
  2.流量控制
  3.分段和重装
  4.复用（发送）和分用（接收）
  5.连接建立和释放
  

• 五层协议的体系结构

  1.应用层(application layer)
  	应用进程间通信和交互的规则
  	交互的数据单元称为报文
  2.运输层(transport layer)
  	负责主机中两个进程之间的通信
  	提供通用的数据传输服务
  	TCP(报文段)
  	UDP（用户数据报）
  3.网络层(network layer)
  	负责为分组交换网上的不同主机 提供通信服务
  	封装成分组或包
  	也称为网际层，IP层
  4.数据链路层(data link layer)
  	将网络层交下来的数据报组装成帧
  	每一帧包括数据和必要的控制信息
  5.物理层(physical layer)
  	在物理层上所传数据的单位是比特
    	透明地传送比特流
  

16.补充

• 两个网络在物理层相同，使用中继器就可以连起来；
• 如果两个网络物理层不同，链路层相同，使用 桥接器可以连起来；
• 如果两个网络物理层、链路层都不同，而网络层相同， 使用路由器可以互连；
• 如果两个网络协议完全不同，使用协议转换器（网关） 可以互连。

未完待续…

一些定义

1.报文：要发送的整块数据
2.语法：数据与控制信息的结构或格式
3.同步：事件实现顺序的详细说明
4.实体：任何可发送或接收信息的硬件或软件进程
5.协议：控制两个对等实体（或多个）进行通信的规则的集合
6.协议数据单元PDU：对等层次之间传递的数据单位

还有好几门，来不及写后面了，就只有第一章了，如果催更的多我就肝后面几章！