1.计算机网络—概述

计算机网络—概述

• 三大类网络：电信网络、有线电视网络和计算机网络
• 计算机网络：是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

关键字

• Internet：表示互联网，是目前流行最广的、事实上的标准译名。是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定互联网，它采用TCP/IP协议族作为通信规则，其前身是美国的ARPANET( 是美国高级研究计划署（Advanced Research Project Agency）的简称)。
• internet：表示互连网，是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络。
• TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议。是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
• ISP：Interest Service Provider 互联网服务提供者
• IXP：Internet eXchange Point 互联网交换点
• WNA：Wide Area Network 广域网
• MAN：Metropolitan Area Network 城域网
• LAN：Local Area Network 局域网
• PAN：Personal Area Network 个人区域网
• AN：Access Network 接入网，又称本地接入网或居民接入网
• 信道：计算机网络中的信道，一般是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。 如电话线路、光纤等。
• SNA：System Network Acrhitectrue 系统网络体系结构
• OSI/RM：Open Systems Interconnection Reference Model 开放系统互连基本参考模型，简称 OSI
• TCP/IP：Transmission Control Protocol / Internet Protocol 传输控制协议/网际协议，是指能够在多个不同的网络间实现信息的协议簇。

本节重点内容：

• 互联网的组成、分组交换
• 计算机网络的性能指标
• 计算机网络的体系结构

互联网的组成、分组交换

• 边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。
  • 主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信 —> 简称 计算机之间的通信。
    • 边缘部分的通信方式 分为：
      • 客户-服务器方式: Client/Server， C/S。基于C/S的用户间通信需要由服务器中转，在C/S中的服务器故障将导致整个网络通信的瘫痪。信息资源的共享是以服务器为中心
      • 对等连接方式：Peer-to-Peer，P2P。基于P2P的用户间则是直接通信，去掉了服务器这一层，带来的显著优点是通信时没有单一的失败点，一个用户的故障不会影响整个P2P网络。淡化服务提供者与服务使用者的界限，P2P网络中的每台计算机即可以是网络服务使用者也可以是提供者。
• 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）
  • 交换方式（直白点就是数据交换的方式）
    • 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——整个报文传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，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。
  • 分组交换的优点：
    • 高效：在分组传输的过程中动态分配传输宽度，对通信链路是逐段占用。
    • 灵活：为每一个分组独立选择最合适的转发路由。
    • 迅速：以分组作为传送单位，可以不先建立连接就能向其他主机发送分组。
    • 可靠： 保证可靠性的网络协议；分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的生存性。

计算机网络的性能指标

性能指标

性能指标相关文章

• 速率：在网络技术中的速率指数据的传送速率。

• 宽带：在计算机网络中，宽带用来表示网络中某通道传送数据的能力，因此网络宽带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。

• 吞吐量：在单位时间内通过某个网络或接口的数据量，包含全部上传和下载的流量。

• 时延：时延（delay或latency）是指数据（一个数据包或bit）从网络的一端传送到另一端所需要的时间。时延是一个很重要的性能指标，有时候也称为延迟或迟延。

  • 发送时延：是指主机或路由器发送数据帧所需要的时间。
    
  • 传播时延：是指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
  • 排队时延

• 时延宽带积：
  

• 往返时间RTT：表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接受端的确认，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（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。网络利用率是全网络的信道利用率的加权平均值。信道的利用率并非越高越好。

  • D。：网络空闲时的时延
  • D：网络当前的时延
  • U：利用率
    

非性能特征

• 费用
• 质量
• 标准化
• 可靠性
• 可扩展性和可升级性
• 易于管理和维护

计算机网络的体系结构

• OSI 七层体系结构，概念清楚、理论也较为完整，但它既复杂又不实用。
• TCP/IP 四层体系结构，现在广泛应用。
• 五层体系结构（综合了 OSI 和 TCP/IP 的优点）

体系结构层次	网络协议	数据单元	中间设备
应用层	HTTP、FTP、DNS、SMTP	报文	应用层
传输层	TCP、UDP	报文段、用户数据报	四层交换机、四层路由器
网络层	IP、ICMP、RIP	IP数据报、分组	路由器
数据链路层	ARP、RARP	数据帧	网桥、以太网交换机、网卡
物理层	FE自协商、Manchester	数据位bit、二进制数据	中断器、集线器、双绞线