【计算机网络】概述

计算机网络在信息时代中的作用

三网融合中的“三网”是指电信网络，有线电视网络和计算机网络
计算机网络提供的功能包括连通性（信息交互）和资源（信息，软件，硬件）共享。

因特网概述

1.计算机网络的概念
网络是把许多计算机物理设备连接在一起通过软件完成网络信息的交互，而因特网把网络连接在一起实现信息交互。
2.因特网发展的三个阶段

因特网的标准化工作
标准组织：因特网的制定组织；因特网协会，协议开发技术组织：IAB。
标准制定：所有的因特网标准都是以RFC的形式在因特网上发表的。
制定阶段：因特网草案，建议标准，草案标准阶段，因特网标准

3.因特网的组成

通信方式：因特网的拓扑结构可以划分为以下的两大块：边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成用来进行通信（传送数据，音频或视频）和资源共享；核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成提供服务的（提供连通性和交换）。
因特网的边缘部分：
边缘是指因特网上的所有主机。计算机之间的通信是指“主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信”。
边缘部分的通信方式：网络边缘的通信方式通常分为两类：客服-服务器方式（CS），对等方式（P2P）.

客服-服务器模式
客户和服务器是服务与被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供者。

eg：浏览网页就是CS方式

CS方式的通信特点：
客户程序：通信时主动向服务器发起通信（知道服务器地址），不需要特殊的硬件和操作系统。
服务器程序：提供专门的服务，一直运行被动的同时接受多个客户的服务请求（不知道对方地址），需要强大的硬件和操作系统。

对等连接方式(P2P)
两个主机都运行了对等连接软件（P2P软件），它们就可以进行平等的，对等连接通信。
P2P模式的通信特点：对等的每一个主机既是客户又是服务器。

4.因特网的核心部分

向网络边缘中的大量主机提供联通性。关键构建是路由器。提供方式：电路交换，报文交换，分组交换。
a.电路交换必须经过“建立连接（占用通信资源）–通话（一直占用通信资源）–释放连接（归还通信资源）”三个步骤的交换方式称为电路交换。通话的两个用户适终占用端到端的通信资源。
b.报文交换：要交换的整块数据成为一个“报文”。通过路由转发
c.分组交换 ：分组交换技术采用存储转发的方式，把报文划分成一个个更小的等长的数据段。
分组交换的原理：在发送端，先把较长的报文划分为较短的固定长度的数据段。
分组交换的特点：

高效，动态分配传输带宽，逐段占用通信链接。
灵活，以分组为传输单位和查找路由。
迅速，不必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽。
可靠，完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性。
存储转发

总结：
电路交换，整个报文的比特流连续的从源点直达终点，好像在一个管道中传送。
报文交换，整个报文先传送到相邻的结点全部储存下来后查找转发表，转发到下一个结点。
分组交换，单个分组（这只是整个报文的一部分）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。

5.计算机网络的类别

计算机网络的定义：一些互相连接的，自治的计算机的集合，这里“自治”的概念即独立的计算机，它有自己的硬件和软件，可以单独运行使用，而“互相连接”是指计算机之间能够进行数据通信或者交换信息。
计算机的分类：
按照作用范围分为：广域网，城域网，局域网，个人区域网

广域网：广域网的作用范围通常为几十到几千公里，连接广域网各节点交换机的链路一般都是高速链路，具有较大的通信容量。
城域网：城域网的作用范围一般是一个城市，其中作用距离约为5~50km.
局域网：一般用微型计算机或者工作站通过高速通信线路想连（速率通常在10Mb/s以上），但地理上则局限在较小的范围（如1km左右）。
个人局域网：就是在个人工作的地方把属于个人使用的电子设备（如便携式电脑etc）用无线技术连接起来的网络，因此也常称为无线个人区域网。

按照网络的使用者分为
公用网：这是指电信公司出资建造的大型网络
专用网：这是某个部门，某个行业为各自的特殊业务工作需要而建造的网络
接入网：从某个端系统到另一个端系统的路径中，由这个端系统到第一个路由器之间的一些物理链路组成。

6.计算机网络的性能

速率：计算机网络上主机在数字信道上传送数据的速率，也称为数据率。
宽带：网络带宽表示在单位时间内从网络中的某点到另一点的所能通过的最高数据率。
吞吐量：表示在单位时间内通过的某个网络的数据量。
时延：数据从网络的一端到另一端的时间。

发送时延：主机或路由器发送数据帧所需要的时间(传输时延）
传播时延：电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间
处理时延：主机或路由器在收到分组时需要花费一定的时间进行处理
排队时延：分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等到处理。排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量。
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。

时延带宽积：把传播时延和带宽相乘。
往返时间：从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接受方的确认总共经历的时间。
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
网络利用率是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好
D=D0/（1-U）
D0是网络空闲时的时延，D表示网络当前的时延。U是网络的利用率，数值在0到1之间。当网络的利用率达到其容量的二分之一时，时延就要加倍（简言之：上网人多网速就低）