计算机网络 - 第一章（上）
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1.计算机网络体系结构
1.1计算机网络概述
1.1.1概念与功能
网络的概念
网络：网样的东西或者网状系统
计算机网络：将分散的具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统
功能：
- 数据通信
- 资源共享：同一个计算机网络上的其他计算机可使用某台计算机的计算机资源的行为，可共享硬件、软件、数据。
- 分布式处理：多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分
- 提高可靠性：替代机
- 负载均衡：各计算机分配紧密
计算机网络的发展
- 第一阶段
分散的指挥系统（ARPAnet） -> 实现不同网络互联（互联网 internet） -> TCP/IP 为主要计算机通信系统（Internet 因特网）
网络把许多计算机连接在一起
互联网把许多网络连接在一起
因特网是世界最大的互联网
- 第二阶段
三级结构
- 第三阶段
多层次ISP结构
ISP :因特网服务提供者因特网服务提供商，是一个向广大用户综合提供互联网接入业务、信息业务和增值业务的公司，如中国电信、中国联通、中国移动等、分为主干ISP,地区ISP，本地ISP。
1.1.2 计算机组成与分类
1.组成
硬件、软件、协议（一系列规则和约定）
- 工作方式：分为边缘部分与核心部分
边缘部分通信使用C/S（client/Server）方式或者P2P（peer-to-peer）方式
核心部分为边缘部分服务
- 功能组成：分为通信子网和资源子网
数据通信-> 通信子网实现数据通信
资源共享-> 资源子网实现资源共享、数据处理
2.分类
- 按分布范围分：广域网（WAN，交换技术） 城域网MAN 局域网（LAN，广播技术 ） 个人区域网PAN
- 按使用者分：公用网、专用网
- 按交换技术分：电路交换、报文交换、分组交换
报文交换和分组交换使用存储转发的方式
- 按拓扑结构分为：（网状型，点对点常用于广域网）
- 按传输技术分： 广播式网络（共享公共通信信道）和点对点网络（使用分组存储转发和路由选择机制）
1.1.3标准化工作以及相关组织
1.标准的分类-------法定标准\事实标准
法定标准 :由于权威机构制定的正式的、合法的标准(OSI)
事实标准 :某些公司的产品在竞争中占据了主流，时间长了，这些产品的协议和技术就成了标准（TCP/IP）
2.RFC(Request For Comment) ------- 因特网标准形式
RFC上升因特网正式标准四个阶段
1）因特网草案
2）建议标准
3）草案标准（IETF LAB）:已取消
4）因特网标准
3.标准化工作的相关组织
国际标准化组织ISO ：OSI模型、HDLC协议
国际电信联盟ITU ： 指定通信规则
国际电气电子工程师协会IEEE ： 学术机构、IEEE802系列标准 5G
Internet工程任务组IETF : 负责因特网相关标准与制定 RFCXXXX
1.1.4性能指标
速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率
数据率或称数据传输率或比特率
（比特 1/0 位）
单位:b/s,Kb/s,Mb/s,Tb/s，
如果用字节表示，则是B/s,KB/s,MB/s,TB/s
速率
字节容量： 1Byte（字节）=8Bit（比特）
带宽：网络通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网格中的某点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位是“比特每秒”，b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s
网络设备所支持的最高速度
吞吐量 ：在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。单位b/s,kb/s,Mb/s
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制
时延： 数据（报文、分组、比特流）从网络（或链路）的一端传送另一端所需的时间。也叫延迟或者迟延。单位是s。
| 名称 | 描述 | 计算公式 |
|---|---|---|
| 发送时延 | 数据从主机到信道上所用的时间 | 发送的数据长度/信道带宽(也称作发送速率) |
| 传播时延 | 数据在信道上传播所花费的时间 | 信道长度/电磁波在信道上传播的速率 |
| 排队时延 | 数据在路由器前等待前面数据处理的时间 | 无计算方式 |
| 处理时延 | 数据在路由器中处理需求的时间 | 无计算方式 |
时延带宽积：又称为以比特为单位的链路长度（某段链路现在有多少比特，容量）
时延带宽积 = 传播时延 x 带宽
bit s b/s
往返时延RTT： 发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认（接收端收到数据后便立即发送确认），总共经历的时延。
RTT = 传播时延 x 2 + 处理时间(有时可能直接忽略)
RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多
利用率：信道利用率与网络利用率
信道利用率 = 有数据通过时间/（有+无）数据通过时间
网络利用率 = 所有信道利用率加权求平均值
