计算机网络知识点（概述）
文章目录
- 序
- 重要内容
- 1.1 计算机网络在信息时代的作用
- 1.2 英特网概述
- 1.3 英特网的组成
- 1.3.1 边缘部分
- 1.3.2 核心部分
- 1.4 计算机网络在我国的发展
- 1.5 计算机网络的类别
- 1.6 计算机网络的性能
- 1.7 计算机网络的体系结构
序
在开始之前容我废话几句，记录一下开篇目的及博主的成长记录，大家可以忽略该处，直接阅读下面的知识点。
作为一个科班程序员，大家都在大学的时候学习过《计算机网络》这门课程。但是相信大家和博主一样，在学校的时候仅仅只是为了应付一下课程考试，而且大学的考试，你懂的！加上工作中接触的也比较少，更多的是业务代码的编写（博主是一枚java程序员菜鸟），所以网络相关概念和一些知识都略有遗忘，而且目前被安排到公司的一个运维管理系统开发，需要用到一些网络协议来监控资源，故重新温习一下网络相关知识点，并在该博客中记录。
博主查阅的书籍为《计算机网络 第六版 谢希仁编著》，观看的相关视频为B站中韩立刚老师主讲的计算机网络，如大家对其中的一些知识点不理解可以去进行相关查阅或在下方评论留言。
重要内容
互联网边缘部分和核心部分的作用，以及分组交换的概念。
计算机网络的性能指标。
计算机网络的分层次的体系结构的概念，协议和服务的概念。
1.1 计算机网络在信息时代的作用
常说的网络是指三网，即电信网络、有线电视网络、计算机网络。
计算机网络向用户提供的两个重要功能：连通性、共享（指资源共享）。
1.2 英特网概述
网络：由若干节点和连接这些节点的链路组成（节点可以是计算机，集线器，交换机，路由器等）。
互连（非“联”）网：网络和网络之间通过路由器连接起来，构成了互连网，即网络的网络。
因特网：世界上最大的互连网络。
三者的关系：网络把许多计算机连接在一起，互连网将许多网络连接在一起，因特网是世界上最大的互连网络。
因特网发展三个阶段：
第一阶段：单网络ARANET——1969年美国国防部建立的第一个分组交换网
第二阶段：三级结构的因特网——主干网，地区网，校园网
第三阶段：多层次IPS（因特网服务提供者）结构的因特网
因特网交换点IXP：允许两个网络直接相连并交换分组，而不需要再通过第三个网络来转发分组。例如，在下图中右方的两个地区ISP通过一个IXP连接起来了。这样，主机A和主机B交换分组时，就不必再经过最上层的主干ISP，而是直接在两个地区ISP之间用高速链路对等地交换分组。达到更快的转发分组，更有效地利用网络资源的目的。
1.3 英特网的组成
1.3.1 边缘部分
由所有连接在英特网上的主机组成。用户直接使用，用来进行通信（音频，数据，或视频）和资源共享。
边缘部分端系统之间的通信可以分为两种方式：客户/服务器方式（CS方式），对等方式（P2P方式）。
对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每个主机既是客户又同时是服务器。例如主机C请求D的服务时，C是客户D是服务器。但如果C又同时向F提供服务，那么C又同时起着服务器的作用。
1.3.2 核心部分
由大量网络和连接这些网络的路由器组成。为边缘部分提供服务。路由器在因特网的核心部分起特殊作用，是实现分组交换的关键构件，任务是转发收到的分组。
三种交换方式：
电路交换：建立连接——通话——释放连接（两个用户在连接期间始终占用端到端的通信资源）（连接指专用的物理通道）。
分组交换：存储转发，将报文（要发送的整块数据）划分为几个分组，利用相关控制信息进行分装为数据单元 ，然后进行转发。
报文交换： 存储转发， 整个报文先传送到相邻节点， 全部存储下来后，查找转发表，转发到下一个节点。
1.4 计算机网络在我国的发展
略
1.5 计算机网络的类别
按作用范围分：广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）、个人区域网（PAN）。
按网络的使用者：公用网、专用网。
用来把端主机接入因特网的网络：接入网。
1.6 计算机网络的性能
性能指标：
- 速率：单位比特 (bit) ，主机在数字信道上传输数据的的速率 (数据率或比特率 )
- 带宽：单位比特每秒 (b/s)，通信线路传输数据的能力
- 吞吐量：单位时间内通过某个网络的数据量
- 时延：数据从网络的的一段到另一端所需要的时间
发送时延 = 数据帧长度 / 发送速率
传播时延 = 信道长度 / 电磁波在信道上的传输速率
处理时延：主机或路由器处理分组的时间
排队时延：分组进入路由器后在输入列队排队等待处理的时间
总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延 - 时延带宽积 = 传播时延 * 带宽
- 往返时间 RTT：发送方从发送数据到收到对方确认经历的时间
- 利用率：
信道利用率 D：信道有百分之几的时间是被利用的
网络利用率 U：全网信道利用率的加权平均值
非性能指标：
- 费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于维护和管理
1.7 计算机网络的体系结构
网络协议：（明确规定交换数据的格式和有关同步问题）为进行网络中的数据交换而采取建立的规则、标准或约定。三个要素：语法、语义、同步。
OSI 七层协议：物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。
TCP/IP 四层协议：网络接口层、网际层 IP、运输层、应用层。
具有五层协议的体系结构（结合OSI的七层协议体系结构和TCP/IP的四层结构）：
- 应用层——通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。
- 运输层——向两个主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务，具有复用和分用的功能（两种协议：TCP协议UDP协议）。
- 网络层——分装成数据包（IP数据报使用IP协议）。
- 数据连接层——分装成帧。
- 物理层——考虑的是比特流的传输问题，屏蔽传输媒体的差异性。
相关概念：
- 协议数据单元PDU：OSI参考模型为对等层次之间传送的数据单位的命名。
- 实体：任何可以接受或者发送信息的软件进程或者硬件。
- 协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
- 在协议控制下，下层向上层提供服务，所以协议是水平的，服务是垂直的。