计网学习笔记（2）- 概述

三网融合

网络和互联网

• 网络把许多计算机连接在一起。
• 互连网则把许多网络通过路由器连接在一起。
• 与网络相连的计算机常称为主机。

互联网发展三个阶段

第一阶段：从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程。
第二阶段：建成了三级结构的互联网。
第三阶段：逐渐形成了多层次 ISP 结构的互联网。

ISP

互联网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。
ISP 也分成为不同层次的 ISP：主干 ISP、地区 ISP 和 本地 ISP。

互联网核心部分

• 互联网的核心部分是由许多网络和把它们互连起来的路由器组成，而主机处在互联网的边缘部分。
• 互联网核心部分中的路由器之间一般都用高速链路相连接，而在网络边缘的主机接入到核心部分则通常以相对较低速率的链路相连接。
• 主机的用途是为用户进行信息处理的，并且可以和其他主机通过网络交换信息。路由器的用途则是用来转发分组的，即进行分组交换的。

电路交换

电路交换必定是面向连接的。

电路交换分为三个阶段：

• 建立连接：建立一条专用的物理通路，以保证双方通话时所需的通信资源在通信时不会被其他用户占用；
• 通信：主叫和被叫双方就能互相通电话；
• 释放连接：释放刚才使用的这条专用的物理通路（释放刚才占用的所有通信资源）。

分组交换的优点

报文交换也有存储转发过程。

速率

速率是计算机网络中最重要的一个性能指标，指的是数据的传送速率，它也称为数据率 (data rate)或比特率 (bit rate)。
速率的单位是 bit/s，或 kbit/s、Mbit/s、 Gbit/s 等。例如 4 * 10^10 bit/s 的数据率就记为 40 Gbit/s。
速率往往是指额定速率或标称速率，非实际运行速率。

带宽

两种不同意义：

• “带宽”(bandwidth) 本来是指信号具有的频带宽度，其单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。
• 在计算机网络中，带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力。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”。单位是 bit/s ，即 “比特每秒”。
  
  

时延

时延 (delay 或 latency) 是指数据（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。有时也称为延迟或迟延。

网络中的时延由以下几个不同的部分组成：

数据在网络中经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延和排队时延之和。

对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的 发送速率而不是比特在链路上的 传播速率。提高链路带宽减小了数据的发送时延。

吞吐量

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。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

时延带宽积

链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

往返时间 RTT

往返时间表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时间。

利用率

分为信道利用率和网络利用率。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。

信道利用率并非越高越好。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。

时延与网络利用率的关系

网络协议的三个组成要素

• 语法：数据与控制信息的结构或格式 。
• 语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
• 同步：事件实现顺序的详细说明。

协议数据单元 PDU

OSI 参考模型把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元 PDU (Protocol Data Unit)。

服务访问点 SAP

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 (Service Access Point)。

服务数据单元 SDU

OSI 把层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元 SDU (Service Data Unit)。

TCP/IP 的体系结构