1. Network definition and classification
Definition: A collection of autonomous computer systems interconnected in such a way that they can share resources with each other
Purpose: Resource sharing
Components : Multiple independent "autonomous computers" distributed in different geographical locations
Unified rules that computers in the network must follow: Network protocols
Classification:
Classification by distribution range
Wide Area Networks (WANs) are typically tens to thousands of kilometers across. Sometimes also called a long haul network. It is the core part of the Internet
. The scope of action of the Metropolitan Area Network (MAN) is generally a city, and the action distance is about 5-50 kilometers.
A Local Area Network (LAN) is limited to a small area (eg around 1 km). Usually high-speed communication lines are used.
Personal area network (PAN ) range is very small, about 10 meters or so. Sometimes also called Wireless Personal Area Network (WPAN) or Wireless PAN.
PS: If the distance between the central processing units is very close (such as only 1 meter or less), it is generally called a multi- processor system , not a computer network.
by user
Public network : A network that can be used by anyone who pays a fee according to regulations. It can also be called the public network.
Private network : A network built for the needs of special business operations.
Second, what is the Internet
Three, the three stages of Internet development, the composition of the Internet
three phases
1969-1990 Developed from a single network ARPANET to the Internet
1985-1993 Built a three-level Internet structure
1993-Now a global multi-level ISP structure Internet
composition
Four, three exchange methods
1 circuit switching
2 message exchange
3 packet switching
也称包交换网络
原理：将数据分成较短的固定长度的数据块，在每个数据块中加上目的地址，源地址等辅助信息组成分组（包），以存储转发方式传输。
特点：单个分组传送到相邻结点，存储后查找转发表，转发到下一结点。
优点：缓冲易于管理；包的平均时延小，网络占用的平缓缓冲区更少；更易于标准化；更适合应用
现在的主流网络基本上都可以视作为分组交换网络
五，性能指标（比如时延的计算）
1 带宽
网络的通信线路所能传送数据的能力，是数字信道所能传送的最高数据传输速率的同义词，单位比特/秒（b/s）
2 时延
数据从网络的一端传送到另一端所需的总时间，由四部分组成：发送时延，传播时延，处理时延和排队时延。
发送时延
结点将分组的最后一个比特推向（传输）链路所需的时间
=分组长度/信道宽度
传播时延
电磁波在信道中传播一定的距离所需要花费的时间
=信道长度/电磁波在信道上的传播速率
自由空间的传播速率是光速 = 3.0 ⅹ 10的5次方 km/s
在铜线电缆中的传播速率约 = 2.3 ⅹ 10的5次方 km/s
在光纤中的传播速率约 = 2.0 ⅹ 10的5次方 km/s
处理时延
数据在交换结点为存储转发而进行的一些必要的处理所花费的时间。
例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由
排队时延
分组在进入路由器后要先在输入队列中排列等待处理
对于高速链路，提高的仅是数据的发送速率，减少数据的发送时延
3 时延带宽积
发送端发送的第一个比特即将到达终点时，发送端已经发送了多少个比特。
=传播时延 x 信道带宽
4 往返时延
表示从发送方发送完数据，到发送方收到来自接收方的确认总共经历的时间。
发送时延=数据长度/发送速率=100*2^20*8/100*10^6 =8.39s
有效数据率=数据长度/发送时延+RTT=100*2^20*8/8.39 + 2 =80.7Mbit/s
5 吞吐量
单位时间内通过某个网络（或信道）的数据量。
受到网络带宽或网络额定速率的限制
6 速率
连接到计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率
也称数据传输速率，数据率或比特率，单位b/s
7 信道利用率
=有数据通过时间/（有+无）数据通过时间
六，两种体系结构
国际标准：开放系统互连参考模型 OSI/RM
TCP/IP 四层模型
七，网络协议三要素
语法，语义和同步
语法规定了传输数据的格式
语义规定了所要完成的功能
同步规定了执行各种操作的条件，时序关系
八，课后重点习题
（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。
（2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。
（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。
传播时延=50*10^3 / 2*10^8 = 2.5*10^-4
带宽 = 100*8/ 2.5*10^-4 = 3.2M/bit
512*8 /2.5*10^-4 = 16.384M/bit
（1）吞吐量为三段路中速率最小的那一个，所以吞吐量为500kbit。
（2）
（3）因为在计算机使用过程中不可能只有这一个文件进行传输，其他文件的传输也在占用传输通道，但无法知道有多少个文件进行传输，所以只能进行假设只有这一个文件进行传输，所以只能计算大约的时间。