1. 第一章
计算机网络概述
网络的两个重要基本特点：
连通性
共享性
网络
网络：把许多计算机连接在一起
主机：与网络相连的计算机
互联网：把许多网络通过路由器连接在一起
概念澄清：
internet:互连网，泛指多个计算机相连接组成的
网络Internet：互联网，全球最大，由众多网络相互连接组成的特定计算机网络
发展阶段
单个
ARPANET->互联网：1983年TCP/IP成为ARPANET的标准协议所以1983作为互联网诞生时间三级结构：主干网，地区网，校园网或企业网
多层次ISP(Internet Service Provider｜互联网服务供应商)结构的互联网
互联网组成及分组交换
互联网组成
边缘部分：有所有连接在Internet上的主机组成
用户直接使用（传递数据，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
为边缘部分提供服务
边缘部分
端系统两种通信方式：
CS（Client/Server）：客户服务器方式
客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方
P2P（Peer To Peer）：对等方式
两个主机在通信时不区分哪一个是服务的请求方/提供方
对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又是服务器。
核心部分
网络中的核心部分要向边缘部分中的大量主机提供
连通性，使边缘部分中的任意主机能向其它主机通信起特殊作用的是
路由器
主机与路由器区别
主机:为用户进行信息处理,并向网络发送/接收分组
路由器:实现
分组交换,对分组进行存储转发,最后把分组交给主机
数据交换方式
电路交换:以电路联接为目的的交换方式
这种连接方法需要的电线对的数量与设备数的平方成正比。
电路交换的三个阶段
建立连接
通信
释放连接
不适用于计算机通信，因为计算机数据具有
突发性
分组交换
是以
分组为单位进行传输和交换的，它是一种存储-转发交换方式分组的
首部都含有地址等控制信息存储-转发:路由器收到一个分组，先暂时存储下来，再检查其
首部，查找转发表，按照首部中的目的地址，找到合适的接口转发出去分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。
用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地
优点:在分组传输的过程中
动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用问题:
分组在各结点存储转发时需要
排队，这就会造成一定的时延分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销
报文交换
性能指标
速率
比特(bit):数据量的单位,一个比特就是二进制数字中的一个 1或 0
比特率/数据率:数据的传送效率
单位:bit/s,kbit/s,Mbit/s,Gbit/s
带宽
本意:频带宽度,单位赫,千赫
计网中:表示网络中某通道传送数据的能力,单位:bit/s
吞吐量
表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量
经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。
量受网络的带宽或网络的额定速率的限制
时延
指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间
发送时延：传送时延，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。
数据帧长度(bit)/发送速率(bit/s)
传播时延:电磁波在信道中传播需要一定时间
信道长度(m)/信号在信道上的传播速率(m/s)
处理时延:主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间
排队时延:分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延
取决于网络中当时的通信量
线路宽窄的区别
宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的
宽带线路：每秒有更多比特从计算机注入到线路，传播间隔更短
时延带宽积
定义：传播时延*带宽：以比特为单位的链路长度
往返时间RTT
定义：从发送方发送数据到发送方接受到来自接收方的确认。总共经历的时间
利用率
信道利用率
某信道有百分之几的时间是被利用的
完全空闲的信道的利用率是零
网络利用率:全网络的信道利用率的加权平均值
非性能指标
费用
质量
标准化
可靠性
可扩展性
可升级性
易于管理和维护
网络体系结构
分层体系结构
网络中的任何一个系统都是按照层次结构来组织的，且任意端系统必须具有相同的层次
每层使用其下层提供的服务，并向其上层提供服务
实际的物理通信只在最底层完成
通信只在对等层间进行（间接的、逻辑的、虚拟的）非对等层之间不能互相“通信”
消息送到源系统的最高层
从最高层开始，自上而下逐层封装
经物理线路传送到目标系统
目标系统将收到的信息，自下向上逐层处理并拆封
由最高层将消息提交给目标进程
协议数据单元(PDU)
对等层之间交换的信息报文统称为协议数据单元PDU由
协议控制信息（协议头或者首部）和数据组成协议头中含有完成数据传输所需的控制信息:地址，序号，长度，分段标志，差错控制信息
下层把上层的PDU作为本层的数据，然后加入本层的协议首部（和尾部）加以封装，形成本层的PDU
封装：就是在数据前面加上特定的协议首部
因此，数据在源站自上而下递交的过程实际上就是不断
封装的过程。到达目的地后自下而上递交的过程就是不断拆封的过程
网络协议
计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即
网络协议(network protocol)，简称为协议
计算机网络的体系结构是计算机网络各层与网络协议的集合
两种标准
OSI/RM(Open Systems Interconnection Reference Model):开放系统互连参考模型
TCP/IP
OSI自底向上 1. 物理层 2. 数据链路层 3. 网络层 4. 运输层 5. 会话层 6. 表示层 7. 应用层
结合抽象图形记忆
TCP/IP自底向上 1. 网络接口层 2. 网际层ＩＰ 3. 运输层ＴＣＰ／ＵＤＰ 4. 应用层
五层协议体系结构 1. 物理层 2. 数据链路层 3. 网络层 4. 传输层 5. 应用层
不同类别的网络
按照作用范围分类
广域网（WAN）：几十-几千公里
城域网（MAN）：5-50公里
局域网（LAN）：1公里左右
个人区域网（PAN）：10米左右
按照网络的使用者分类
公用网
专用网
补充
计算机网络中的结点（Node）是指
在通信线路与主机之间设置的通信线路控制处理机计算机网络共享的资源是
计算机的软件、硬件与数据网络协议中规定通信双方要发出什么控制信息，执行的动作和返回的应答的部分称
语义部分网络体系结构为什么采用分层次结构：
每一层相互独立，使用其下层提供的服务，并向其上层提供服务
数据传输效率：
发送的应用层数据/发送的总数据
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