第一章 概述

1.3互联网的组成

名称	组成	用途
边缘部分	主机	用户直接使用
核心部分	路由器	为边缘部分提供服务

（1）边缘部分通信方式

名称	特点
CS方式	服务端被动、客户端主动
P2P方式	对等连接

（2）核心部分通信方式

交换方式	通信方式	优点	缺点	适用
电路交换	独占一条物理线路 “建立连接”-“通话”-“释放连接”	时效性强、时延小、成本低	利用率低、持续长、效率低、不同终端不能通信	信息量大、长报文、固定互通用户
报文交换	报文存储在交换机内待输出电路空闲发送报文、“存储”-“转发”	中继电路利用率高，同一线路不同用户传输、不同终端互通	以报文为单位、时延大、占用内外存	报文短、时效性低、公用电报网
分组交换	“存储”-“转发”、兼具优点、动态复用分割数据--分组、到达去首部按顺序装配	高效 、灵活、迅速、可靠

1.5.2计算机网络分类

（1）按网络作用范围分类

名称	简写及含义	范围
广域网WAN	Wide Aera Network	几十到几千公里
城域网MAN	Metropolitan Area Network	一个城市
局域网LAN	Local
个人局域网PAN	Personal

（2）按传输介质

名称	介质
有线网	同轴电缆、双绞线
无线网	电磁波

（3）按拓扑结构分类

名称	连接方式	优点	缺点
星型网络	个点通过p2p与中心相连
总线型	所有站点共享一条数据通道
树型	以上综合
环形
网状型

1.6 计算机网络性能常用指标

名称	定义	单位	计算公式方法
速率	数据的传输速率	bit／s
*带宽（bandwidth）	原：信号频带宽度 网：通道传输数据能力	bit／s
吞吐量（throughtput）	单位时间内通过网络实际数据量	Gbit／s、Mbit／s
*时延（delay）	数据（报文、分组、比特）从链路一端到另一端所需时间） 发送时延（transmission delay）：主机或路由器发送数据帧所需的时间 传播时延（propagation delay）：电磁波在信道中传播一定距离所需时间 处理时延 排队时延	s
时延带宽积		bit	传播时延x带宽
*往返时间RTT		bit/s	有效数据率=数据长度／发送时间+RTT
利用率U	利用率增大 时延迅速增加		D=D0/1-U

• 例题
  1-17 收发两端之间的传输距离为 1000km，信号在媒体上的传播速率为 2.3×108 。试计算 以下两种情况的发送时延和传播时延:
  (1) 数据长度为 107bit，数据发送速率为 100kbit/s，传播距离为 1000km，信号在 媒体上的传播速率为 2×108m/s。
  (2) 数据长度为 103bit，数据发送速率为 1Gbit/s，传输距离和信号在媒体上的传 播速率同上。
  答:(1):发送延迟=107/(100×1000)=100s 传播延迟=1000×1000/(2×108)=5×10-3s=5ms
  (2):发送延迟=103/(109)=10-6s=1us 传播延迟=1000×1000/(2×108)=5×10-3s=5ms

1.7 计算机网络体系结构

定义：计算机网络的各层及其协议的集合就是体系结构（architecture）

Q&A

• Q1： 网络体系结构为何采用分层次结构
  A：减少协议设计复杂性、使各层独立，增加灵活性。分割体系结构，易于实现和维护，促进标准化工作。

分层优点
各层之间独立
灵活性好
结构上可分割开
易于实现和维护
促进标准化工作

• Q2:体系结构分层每一层需要解决的基本问题
  A：五大基本问题

问题	解释
1⃣️差错控制	使相应层次对等方通信更加可靠
2⃣️流量控制	控制发送速率
3⃣️分段和重装	发送时划分数据块，接收时还原
4⃣️复用和分用	发送端高层会话复用一条低层连接，接收端分用（UDP等）
5⃣️连接建立和释放	交换数据前建立逻辑连接，结束后释放

• Q3：协议与服务区别与关系
  A：协议是水平的，服务是垂直的。

名称	实质
协议	控制对等实体之间通信的规则
服务	由下层向上层提供结构

• Q4:网络协议三要素？含义？

要素	含义
语法	数据与控制信息的结构或格式
语义	何种控制信息、何种动作、何种应答
同步	事件实现顺序

1.7.3 具有五层协议的体系结构

（1）三种体系结构

五层协议的体系结构	TCP／IP的四层体系结构	OSI的七层体系结构
应用层	应用层（TELNET，FTP，SMTP等协议）	应用层
		表示层
		会话层
运输层	运输层（TCP或UDP）	运输层
网络层	网际层IP	网络层
数据链路层	网络接口层	数据链路层
物理层		物理层

（2）五层体系结构说明

名称	任务	协议	数据单元
应用层(Application Layer)	通过应用进程间交互完成特定网络应用	DNS，HTTP，SMTP等	报文（message）
运输层(Transport Layer)	向两台主机进程之间的通讯提供通用的数据传输服务	TCP、UDP	报文段（segment）和用户数据报UDP
网络层(Network Layer)	为网络间的不同主机提供通信服务	网际协议IP（Internet Protocol）	IP数据报
数据链路层(Data Link Layer)	将网络层传下的IP数据包组装成帧，帧包含控制信息（同步、地址、差错控制		帧（framing）
物理层(Physical Layer)			比特（bit）

（2).1协议栈(protocol stack):各个层次画在一起像栈的结构。
（2).2everything over IP（啥都用IP）和IP over Everything