计算机网络基础知识复习笔记

概述

Internet和internet的区别

• 以小写字母 i 开始的 internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络
• 以大写字母I开始的的 Internet（因特网）则是一个专用名词，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计算机网络，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET。

ISP

因特网服务提供者

Intenet的组成

由边缘部分和核心部分组成

1. 边缘部分
   由所有连接在因特网上的主机组成。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。
   计算机之间的两种通信方式： 客户服务器方式（Client/Server，C/S 方式）；对等方式（Peer-to-Peer，P2P 方式）。

2. 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)。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组。
   NT: 与交换机的区别：“交换”(switching)的含义就是转接，从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。使用交换机来完成全网的交换任务。
   分组交换：
   分组交换网以“分组”作为数据传输单元，依次把各分组发送到接收端。
   路由器处理分组的过程是： 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；把分组送到适当的端口转发出去。
   主机和路由器的不同作用： 主机是为用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网络接收分组；路由器对分组进行存储转发，最后把分组交付目的主机。
   三种交换的比较： 电路交换、报文交换、分组交换
   

计算机网络的性能指标

• 速率： 速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)，速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等；
• 带宽： 数字信道所能传送的“最高数据率”，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)；
• 吞吐量(throughput): 表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量;
• 传输时延（发送时延 ）: 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。
• 时延带宽积： 以比特为单位的链路长度，其值等于传播时延和带宽的乘积。
• 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。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。

TCP/IP的体系结构

• 链路层： 主要工作就是对电信号进行分组，并形成有意义的数据帧，然后以广播的形式通过物理介质发送给接收方。同时，定义了主机的身份(MAC地址)。该层的协议有PPP
• 网络层： 定义网络地址，区分网段，子网内MAC寻址，对于不同的数据包进行路由协议，包括IP协议、ARP协议以及各种路由协议。该层的协议有IP、ICMP、IGMP、ARP以及RARP等
• 传输层： 定义端口，标识应用层序身份，实现端口到端口的通信，TCP协议可以保证数据传输的可靠性。该层的协议有TCP、UDP等
• 应用层： 定义数据格式并按照对应的格式解读数据。该层的协议有HTTP、FTP、SMTP等

无线网络

无线局域网

无线局域网的基本组成

一个基本服务集 BSS 包括一个基站和若干个移动站，所有的站在本 BSS 以内都可以直接通信，但在和本 BSS 以外的站通信时 ，都要通过本 BSS 的基站。基本服务集内的基站叫做接入点 AP (Access Point)其作用和网桥相似。当网络管理员安装 AP 时，必须为该 AP 分配一个不超过 32 字节的服务集标识符 SSID 和一个信道。 一个基本服务集可以是孤立的，也可通过接入点 AP连接到一个主干分配系统 DS (Distribution System)，然后再接入到另一个基本服务集，构成扩展的服务集ESS (Extended Service Set)。ESS 还可通过叫做门户(portal)为无线用户提供到非 802.11 无线局域网（例如，到有线连接的因特网）的接入。门户的作用就相当于一个网桥。 移动站 A 从某一个基本服务集漫游到另一个基本服务集（到 A 的位置），仍可保持与另一个移动站 B 进行通信。

与接入点AP建立关联(association)

一个移动站若要加入到一个基本服务集 BSS，就必须先选择一个接入点 AP，并与此接入点建立关联。建立关联就表示这个移动站加入了选定的 AP 所属的子网，并和这个 AP 之间创建了一个虚拟线路。只有关联的 AP 才向这个移动站发送数据帧，而这个移动站也只有通过关联的 AP 才能向其他站点发送数据帧。

热点(Hot Spot)

现在许多地方，如办公室、机场、快餐店、旅馆、购物中心等都能够向公众提供有偿或无偿接入 Wi-Fi 的服务。这样的地点就叫做热点。由许多热点和 AP 连接起来的区域叫做热区(hot zone)。热点也就是公众无线入网点。现在也出现了无线因特网服务提供者 WISP (Wireless Internet Service Provider)这一名词。用户可以通过无线信道接入到 WISP，然后再经过无线信道接入到因特网。

移动自组网络

移动自组网络又称自组网络(as hoc network)，自组网络是没有固定基础设施（即没有 AP）的无线局域网。这种网络由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。

移动自组网和移动IP并不相同

移动 IP 技术使漫游的主机可以用多种方式连接到因特网。
移动 IP 的核心网络功能仍然是基于在固定互联网中一直在使用的各种路由选择协议。
移动自组网络是将移动性扩展到无线领域中的自治系统，它具有自己特定的路由选择协议，并且可以不和因特网相连。

几种不同的接入

• 固定接入(fixed access)：在作为网络用户期间，用户设置的地理位置保持不变。
• 移动接入(mobility access)：用户设置能够以车辆速度移动时进行网络通信。当发生切换时，通信仍然是连续的。
• 便携接入(portable access)：在受限的网络覆盖面积中，用户设备能够在以步行速度移动时进行网络通信，提供有限的切换能力。
• 游牧接入(nomadic access)：用户设备的地理位置至少在进行网络通信时保持不变。如用户设备移动了位置，则再次进行通信时可能还要寻找最佳的基站

无线城域网WIMAX

服务范围示意图