计算机网络学习笔记
目录
一、介绍
二、物理层
三、数据链路层
四、网络层
五、传输层
六、表示层
一、概述
计算机网路定义：一些互相连接的自治的计算机的集合。
网络体系结构：网络各层及其协议的集合。
1. 互联网或互连网：internet，是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以是任意的。
2. 因特网：Internet，是一个专用名词，采用TCP/IP协议族作为通信的规则，前身是美国的ARPANET。
3. 计算机网络主要功能：连通性、共享。
4. 网络由结点（node）注意：在计算机网络中要译为结点而不是节点！和连接这些结点的链路（link）组成。
5. 网络和网络还可以通过路由器互连起来，构成了互联网。因特网是世界最大的互联网。
6.连接在因特网上的计算机称为主机。因特网也常常用一朵云来表示。
7.总结：网络把许多主机连接在一起，而因特网把许多网络连接在一起。
8.ISP（Internet Service Provider）：因特网服务提供商。例如：中国电信、中国移动、中国联通就是我国最有名的ISP。ISP可以从因特网管理机构申请到很多IP地址，同时拥有通信线路和路由器等连网设备，因此任何机构和个人只要向某个ISP机构缴纳费用，就可从该ISP获取IP地址的使用权，并通过ISP接入到因特网。
9.因特网上的主机都必须有IP地址才可以进行通信。
10.因特网由边缘部分（连接在因特网上的所有主机，主机又称为端系统）和核心部分（大量网络和连接网络的路由器，为边缘部分提供服务）组成。
11.注意：主机A和主机B进行通信，是指运行在主机A上的某个程序和运行在主机B上的另一个程序进行通信。
12.在网络边缘的端系统之间的通信分为两种方式：客户-服务器方式（C/S方式，Client-Server）和对等方式（P2P方式，Peer-to-Peer）。注意：客户、服务器都指软件，而P2P指的是对等软件。B/S(浏览器/服务器)方式是C/S方式的一种特例。
13.C/S方式：客户端是服务请求方，服务器是服务提供方。
14.P2P方式：两个主机在通信时不区分哪一个时服务请求方还是服务提供方。只要两个主机都运行了P2P对等软件。
15.网络核心部分起作用的是路由器，它是一种专用计算机，但不是主机，是实现分组交换的关键构件。（主机是为用户进行信息处理的，路由器是用来转发分组的。）
16.电路交换：例子为电话机通信。过程为：建立连接（占用通信资源）à通话（一直占用通信资源）à释放连接（归还通信资源）。电路交换的一个重要特点是，在通话的全部时间里，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。
17.分组交换：采用存储转发技术。
18.报文（message）：要发送的整块数据称为报文。在发送前将报文划分为更小的等长数据段，在每一个数据段之间加上一些必要的控制信息组成的首部（header）后，就构成了一个分组（packet），分组又称为包，分组的首部又称为包头。分组是因特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，每一个分组才能在因特网中独立地选择传输路径，并将正确地交付到分组传输终点。
19.常用的七个网络性能指标：
1) 速率：计算机发出的信号都是数字形式的。比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量单位。网络技术中的速率指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率。也称为数据率和比特率。单位是b/s（比特每秒）、kb/s、Mb/s、Gb/s。100M以太网指的是100Mb/s。
2) 带宽（bandwidth）：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”。
3) 吞吐量（throughput）：单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。
4) 时延（delay）：是指数据（一个报文或分组甚至比特）从网络（或链路）的一段传送到另一端所需的时间。需要注意的是，网络中的时延是由以下几个不同的部分组成的：
a) 传输时延/发送时延（transmission delay）：主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间，因此也叫传输时延。在发送器中产生该时延。
发送时延=数据帧长度（b）/发送速率（b/s）
b) 传播时延（propagation delay）：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）
c) 处理时延：主机或路由器在收到分组后要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分等。
d) 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，在路由器确定转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发。这就产生了排队时延，排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量。
总时延=传输时延+传播时延+处理时延+排队时延
5) 时延带宽积：传播时延和带宽相乘。
6) 往返时间（Round-Trip Time）RTT：从发送方发送数据开始到发送方收到接收方的确认，总共经历的时间。
7) 利用率：分为信道利用率和网络利用率。信道利用率指的是某信道有百分之几的时间是被利用的。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
20.对于高速网络链路来说，提高的仅是发送速率，减少了发送时延，与传播速率无关。
OSI七层协议体系结构：
7应用层
6表示层
5会话层
4运输层
3网络层
2数据链路层
1物理层
特点是概念清楚、理论完整，但复杂不实用。因此还是TCP/IP四层体系结构应用更多。
在学习计算机网络时通常折中学习五层结构，如图。
21.开放系统互连参考模型（OSI）。是国际标准组织提出的计算机网络结构体系。但因为因特网发展很好，TCP/IP的使用较广，所以基本以TCP/IP体系结构为主。体系结构是抽象的，但实现是具体的。
22. TCP/IP体系结构：包含了四层。
1) 应用层：各种应用层协议如TELNET、FTP、SMTP等；应用层的任务就是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。
2) 运输层：TCP或UDP。运输层的任务就是负责向两个主机中进程之间的进程通信提供通用的数据传输服务。
TCP – 提供面向连接的、可靠的数据传输服务，数据传输单位是报文段。
UDP – 提供无连接、尽最大努力的数据传输服务，传输单位是用户数据报。
3) 网络层：IP。负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务，另一个任务是选择合适的路由。解决不同网络的互连问题。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。
4) 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（如同步信息、地址信息、差错控制等）。
5) 物理层：物理层上所传数据的单位是比特。
TCP/IP通常指TCP/IP协议族。
23.实体：任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
24.协议：控制两个对等实体（或多个实体）进行通信的规则的集合。协议的语法规定了消息格式；语义规定了发送方和接收方要完成的操作；协议在同步上规定了收发双方的时序关系。
网络协议三个要素：
l 语法：数据与控制信息的结构或格式；
l 语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
l 同步：即事件实现顺序的详细说明。
25.协议是水平的，而服务是垂直的。协议是对等实体进行通信的规则，而下层为上层提高服务。
服务原语：上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令称为服务原语。
服务访问点SAP：同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方，称为服务访问点。
26 TCP/IP体系结构的另外两种表示方法：
