计算机网络 （中科大郑烇老师）笔记（一）概论

0 引言

看完一章节的课程之后，反过来看一下每一章第一节课的总结，然后记下笔记。

学习小结：

• 网络交换机位于数据链路层；路由器位于网络层，使用IP协议来实现数据包的路由和转发；网络传输层使用TCP、UDP协议，TCP是面向连接的协议，UDP是一种无连接的协议，不同的应用场景需使用不同的协议类型；网络应用层，常用协议有HTTP、HTTPS、DNS、DHCP、FTP等协议。
• 网络划分为很多层次，上一层的功能实现都是基于下一层向上层提供的服务。

1 什么是Internet？

1.1 网络、计算机网络、互联网

这三者有什么区别联系：

• 网络：可以是电话网、蜘蛛网、社交网，可以是实体的也可以是虚拟的，范围非常广。
• 计算机网络：联网的计算机所构成的系统。包括很多，例如，军用网，银行内部网络，互联网等待。
• 互联网： 以tcp、ip那一簇协议为主支撑他工作的计算机网络。世界上用户最多的
• 三者是包含与被包含的关系。网络最基本的特征就是有节点和边。

1.2 什么是Internet？：从服务角度看

分布式的应用进程以及为分布式应用进程提供通信服务的基础设施。

2 什么是协议？

• 通俗的解释：协议是一种规范，例如数据传输的规范，映射到人与人交流也需要遵守最基本的语法规则，不然别人都听不懂。那么网络设备也是一样，设备中的发送与接受解析信息的程序是已经写好了的，假如每次接受到的消息格式都不同，那么就不可能用同一个解析信息的程序就能解析。所以就需要共同制定一种协议，让不同的厂商都遵守这种规范，达到互操作的目的。
• 协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序，以及在报文传输和/或接受或其他事情方面所采取的动作。

• 拓展：**报文（Message）**是在不同层次间传递的数据单元，用于在网络中传输和交换信息。报文是按照特定格式组织的数据，它包含了发送方和接收方之间需要交换的信息。不同的网络层次使用不同的术语来描述报文。

3 网络的结构（子系统）

可拆分成三个子系统：

• 网络边缘：主机（智能冰箱、手表、电脑、手机等等）；应用程序（客户端和服务器）
• 网络核心：互连着的路由器；网络的网络
• 接入网、物理媒体：有线或者无线通信链路
  

3.1 网络边缘

• 有些应用使用TCP协议较好，有些应用使用UDP协议较好
  

3.2 网络核心：分组交换、线路交换

基本问题：数据怎么样通过网络进行传输？

电路交换一般就只打电话的方式；现在网络基本上都是分组交换的方式；

1. 电路交换

• 电路交换的方式不适合计算机之间的通信
  

2.分组交换

存储-转发的方式，可以让空闲的链路被其他设备使用，假如不分组一直转发的话，就相当于独占了一整条线路，那和电路交换没有区别了。

• 分组交换：排队延迟和丢失
  

网络核心的关键功能

分组交换VS电路交换

小结

3.3 接入网、物理媒体

4 Internet/ISP 结构

• Internet:互联网，也就是网络的网络
• ISP：网络供应商
  
  
  

5 性能：丢包、延时、吞吐量

---

四种分组延迟

1. 节点处理延时：

• 检查bit级差错
• 检查分组首部和决定将分组导向何处

2. 排队延时

• 在输出链路上等待传输的时间
• 依赖于路由器的拥塞程度

3. 传输延迟

• R=链路带宽（bps）
• L=分组长度（bits）
• 将分组发送到链路上的时间=L/R
• 存储转发延时

4. 传播延时：

• d=物理链路的长度
• s=在媒体上的传播速度
• 传播延时=d/s
  

6 协议层次、服务模型

7 历史