计网复习总结1——概述
计算机网络的作用
三网：电信网络、有线电视网络、计算机网络
计算机网络想用户提供的两大功能：连通性，共享
因特网概述
网络是由若干结点和连接结点的链路组成。
网络与网络之间可以通过路由器相连，从而组成一个更大的网络互联网。
因特网是世界上最大的互联网，把许多网络连接起来。
因特网发展的三个阶段：
阶段1：单个网络ARPANET向互联网的发展过程。
阶段2：三级结构网络的建立：主干网、地区网、校园网（企业网）。
阶段3：多层次ISP结构：ISP（Internet ServiceProvider）因特网服务提供者。
因特网组成：边缘部分、核心部分
边缘部分：所有连接在因特网上的主机（端系统）。
主机A与主机B通信，一般是指主机A的某一进程与主机B的某一进程通信。
边缘部分端系统进程通讯可分为两大类：C/S客户服务器方式、P2P对等连接方式。
C/S方式：client与server均指通讯涉及的两个进程。客户机是服务请求方，服务器是服务提供方。
客户程序特点：1.被调用运行，主动发起请求，需要知道服务器地址（机器地址&端口号）。2.不需要特殊硬件或很复杂的操作系统。
服务器程序的特点：1.可同时处理多个远地或本地客户请求。2.启动后自动调用不断运行，被动接受客户请求，不必知道客户机地址。3.一般需要强大的操作系统和硬件支持。
P2P方式：两主机连接时不区分哪一个时服务请求方，哪一个时服务提供方。
P2P方式进行通信的两进程，在通信时即可成为请求方，也可成为服务方。
核心部分：由网络和连接这些网络的路由器组成。
交换：按照某种方式动态的分配传输线路资源。
router是实现分组交换的关键构件，任务是转发收到的分组。转发的是IP数据报。
电路交换：必须经过“建立连接（占用信道资源）——通信（持续占用信道资源）——释放连接（归还信道资源）”三个步骤的交换方式。
电路交换的特点：在通话的全部时间内，两用户始终持续占用端对端通讯资源（固定分配）。
不足：1.相比数据传输，连接花费时间很大；2.在通讯过程中任何一处都不能出现中断；3.在传输过程中，若在一处出现中断，需要重新传送；4.数据传输效率低
·计算机数据具有突发性（高频特性）
·导致利用效率较低
分组交换：把一个报文划分为几个分组的方式进行通信传输，主要采用分组转发的技术。
在发送端将报文划分为几划分为较小的等长的数据段
·每个数据段前面加上首部构成分组
·以分组作为数据传输单元
·依次把分组发送
·每个分组的首部都含有地址等控制信息
·分组交换网中的结点交换机根据首部的地址信息，转发到下一个结点交换机
·用这样存储转发方式，最后分组就能达到最终目的地
·接收端收到分组后剥去首部还原成报文（按照位序关系）
分组交换不必先占用一条端到端的通信资源，分组在哪段链路上传送才占用这段资源。分组到达一个路由器时，先存储下来，查转发表，找到合适链路发送。分组在传输过程中一段段的断续占用资源，省去了建立与释放连接的开销，因此数据传输效率高。
分组交换的优点：
高效：动态分配传输带宽，对通讯链路逐段占用
灵活：以分组为单位传输独立地查找路由
迅速：不必先建立连接就能向其他分组发送分组
可靠：可靠的网络协议
分组交换的问题：
·在节点存储转发是需要排队，造成时延
·必须携带首部，增大了数据块。
三种传输方式的对比：
电路交换：整个报文的比特流连续从源点直达终点，好像在一个通道里传送。
报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下后查转发表，转发至下一个结点。
分组交换：单个分组传送到相邻结点，存储下来后查转发表，转发到下一个结点。
报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传输突发数据时可提高整个信道的利用率。由于一个分组的长度往往小于整个报文段长度，因此分组交换比报文交换时延小，灵活性强。若要连续传输大量数据，且其传输时间远大于建立连接时间，则电路交换传输速率较快。
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
按作用范围划分网络：广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个人区域网PAN
按使用者划分网络：公用网、专用网
计算机网络性能
性能指标
速率：每秒传输多少比特的有效信息，是计算机网络中最重要的性能指标
带宽：数字信道能传输的最高数据率，在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄
吞吐量：单位时间内通过某个网络接口的数据量。受带宽与速率的限制
传输时延（发送时延）：发送数据是数据块从节点进入传输媒体所需要的时间
·传输时延=数据帧长度（b）/发送速率（b/s）
传播时延：电磁波在信道中传播一定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）
处理时延：交换节点为存储转发而进行的一些必要的处理所花费的时间
排队时延：节点缓存队列中分组排队所经历的时间，排队时延往往取决于网络当时的通讯量
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延（+重传时延）
高速链路提高的仅仅是数据的发送速率而不是传播速率，提高链路带宽减小了数据的发送时延。
时延带宽积=时延*带宽
信道利用率：指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。
网络利用率：网络信道信道利用率加权之和。
信道（网络）利用率并非越高越好，利用率低会导致资源的浪费，而过高则会导致拥挤。
根据排队论的理论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。
非性能指标：
费用
质量
标准化
可靠性
可扩展性和可升级性
已于管理于维护
计算机网络体系结构
计算机网络的体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。实现是遵循这种体系结构的前提下用何种硬件或软件完成这些功能的问题。体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。
网络协议：为进行网络中数据交换而建立的规则、标准或约定。
网络协议构成的三个要素：
1. 语法：数据与控制信息的结构或格式。
2. 语义：需要发送何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
3. 同步：事件实现顺序的详细说明。
分层的好处：各层之间是独立的，灵活性好，结构上可分开，易于实现和维护，能促进标准化工作。
OSI/RM与TCP/IP体系结构比较
数据在各层之间的传递过程
实体：表示任何可发送或接收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的集合。
在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。
要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。
下面的协议对上面的服务用户是透明的。
协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。
服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (ServiceAccess Point)
网际层屏蔽底层差异：
