文章目录
前言
本章重要知识点：
（1）互联网边缘部分和核心部分的作用，其中包含分组交换的概念。
（2）计算机网络的性能指标
（3）计算机网络分层次的体系结构，包含协议和服务的概念。
1.1计算机网络在信息时代中的作用
21世纪的一些重要特征就是 数字化 网络化 和 信息化 ，它是一个以网络为核心的时代。
三大网络：电信网络，有线电视网络，计算机网络
网络融合：将三种网络融合成一种网络就能提供所有相应服务。
internet是由数量极大的各种计算网络互连起来的。
对于仅在局部范围互连起来的计算机网络，只能称为互连网，而不是互联网。
互联网具有两个重要的基本特点：连通性和共享（资源共享）。
1.2互联网概述
1.2.1网络的网络
计算机网络（网络）由若干个结点和连接这些结点的链路组成。
网络把许多计算机连接在一起
互连网则把许多网络通过路由器连接在一起
主机：与网络相连的计算机。
1.2.2互联网基础结构发展的三个阶段
internet（互连网）是一个通用名词，泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络。
Internet（互联网）是一个专用名词，指当前世界最大的、开放的、由众多网络互相连接而成的特定互连网，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，且前身是美国的ARPANET。
人们把1983年作为互联网的诞生时间。
第一阶段：从单个网络ARPANT向互连网发展的过程。
第二阶段： 三级结构的互联网。（主干网、地区网、校园网或企业网）
第三阶段：多层次ISP结构的互联网。 ISP：互联网服务提供者，如：中国联通，中国移动，中国电信
ISP（Internet service provider）：可分为主干ISP、地区ISP、本地ISP
IXP（Internet exchange point）：互联网交换点，主要作用是允许两个网络直接相连并交换分组，无需再通过第三个网络来转发分组。即地区ISP之间交换分组，无需再经过上层主干ISP。
制定互联网正式标准的三个阶段：
1.互联网草案
2.建议标准
3.互联网标准
1.3互联网的组成
1.边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。是用户直接使用的。
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
1.3.1互联网的边缘部分
端系统：连接在互联网上的主机。
计算机之间的通信：主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信。
端系统间的通信方式：客户-服务器方式（C/S方式），对等方式（P2P方式）。
1.客户-服务器方式（C/S方式）
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。
通信关系建立后，通信可以是双向的。
客户程序：
1、被用户调用后运行，在通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。
2、不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
服务器程序：
1、专门用来提供服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。
2、自启动后就自动调用并不断运行，被动等待并接受客户的通信请求，因此不需要知道客户程序的地址。
3、一般需要强大的硬件和高级的操作系统。
2.对等方式（P2P方式）
只要两台主机都运行了对等连接软件，他们就可以进行平等的、对等连接通信。
1.3.2互联网的核心部分
网络核心部分是互联网中最复杂的部分。
路由器：在网络核心部分起特殊的作用，是一种专用计算机。是实现分组交换的关键构件，任务是转发收到的分组（网络核心部分最重要的功能）。
电路交换的主要特点：
使用电路交换通话之前，必须先拨号请求建立连接。
在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源
必须经过 “建立连接”-》“通话”-》“释放连接” 三个步骤的交换方式。
实时性强、时延小、交换设备成本较低但使用电路交换传输计算机数据时，线路的传输效率往往很低，利用率低，不同类型终端用户之间不能进行通信。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
分组交换的主要特点：
分组交换采用存储转发技术。
把较长的报文划分为一个个小的等长数据段，再在前面加上由必要信息组成的首部，就构成了一个分组（又称“包”，首部又称“包头”）。
首部包含了诸如目的地址和源地址等重要控制信息。
缺点：有一定时延，有额外的信息开销。
这个博主的博客写的很详细，复习的时候可以看这个
https://blog.csdn.net/weixin_42449534/article/details/96615313?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522163715369416780264034554%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=163715369416780264034554&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_ecpm_v1~hot_rank-5-96615313.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=%E5%88%86%E7%BB%84%E4%BA%A4%E6%8D%A2&spm=1018.2226.3001.4187
主机是为用户进行信息处理的，路由器则是用来转发分组的，即进行分组交换的。
三种方式在数据传输时的特点：
电路交换——整个报文的比特流连续地从源点直达终点。
报文交换——整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下个结点。
分组交换——单个分组传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
1.5计算机网络的类别
1.5.2几种不同类别的计算机网络
1.按照网络的作用范围进行分类
- 广域网WAN
- 城域网MAN
- 局域网LAN
- 个人区域网PAN
2.按照网络的使用者进行分类
- 公用网
- 专用网
1.6计算机网络的性能
1.6.1计算机网络的性能指标
1.速率
指的是数据的传输速率，也称为数据率或比特率
2.带宽
带宽有两种不同的意义：
（1）原指某个信号具有的频带宽度。单位为赫。
（2）在计算机网络中，带宽用来表示网络中某通道传输数据能力，因此网络带宽表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。单位为bit/s。
3.吞吐量
表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际的数据量。
4.时延
指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。
（1）发送时延（传输时延）：是主机或路由器发送数据帧所需要的时间
发送时延=数据帧长度/发送速率
（2）传播时延：是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/电磁波在信道上的传播速率
（3）处理时延：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。
（4）排队时延：分组在传输时，要在路由器中排队等待处理。
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
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传播速率
5.时延带宽积：
时延带宽积=传播时延*带宽
6.往返时间RTT
7.利用率
（1）信道利用率：指出某信道有百分之几的时间是被利用的。
（2）网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均值。
信道或网络的利用率过高会产生非常大是时延。
1.6.2计算机网络的非性能特征
1.费用
2.质量
3.标准化
4.可靠性
5.可拓展性和可升级性
6.易于管理和维护
1.7计算机网络体系结构
1.7.2协议与划分层次
为进行网络中的数据交换而建立的规则。标准或约定称为网络协议。
网络协议主要由三要素组成：
1.语法：即数据与控制信息的结构或格式。
2.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相应。
3.同步：即事件实现顺序的详细说明。
划分层次的好处：
- 各层之间是独立的。
- 灵活性好。
- 结构上可分割开。
- 易于实现和维护。
- 能促进标准化工作。
各层需要完成的功能：
- 差错控制
- 流量控制
- 分段和重装
- 复用和分用
- 连接建立和释放
1.7.3具有五层协议的体系结构
（1）应用层
应用层是体系结构的中的最高层。
任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。
应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。
主要协议：域名系统DNS，HTTP协议，SMTP协议等
（2）运输层
任务是负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。
复用：多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务。
分用：运输层把收到的信息分别交付上面应用层的相应进程。
主要协议：传输控制协议TCP，用户数据报协议UDP
（3）网络层
负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。
主要协议：网际协议IP
（4）数据链路层
两台主机之间的数据传输需要专门的链路层协议。
（5）物理层
1.7.4实体、协议、服务和服务访问点
实体：任何可发送或接受信息的硬件或软件进程。
协议：控制两个对等实体进行通信的规则集合。
服务：由下层向上层通过层间接口提供的并非在一个层内完成的全部功能。
服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体进行交互的地方。