计算机网络概述
1.1 计算机网络常见定义
广义：把计算机相互连接起来，实现资源共享和信息交互
狭义：协调大量独立的、相互连接起来的计算机共同完成计算任务的系统
一般意义：若干结点和连接这些结点的链路组成
较好的定义：计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的，而这些硬件并非专门实现某一特定目的。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用
1.2 互联网概述
互联网
Internet，起源于美国，现已发展成为世界上最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的覆盖全球的计算机网络
由美国ARPANET发展而成
ARPANET：采用分组交换技术；世界上第一个采用存储转发的分组交换计算机网络；标志着真正意义上的计算机网络的兴起
采用TCP/IP协议族
计算机网络（网络）
由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成
互连网
internet
可以通过路由器把网络互连起来，构成一个覆盖范围更大的计算机网络
网络的网络（networks of networks）
互联网的两个重要特点
连通性
上网用户之间都可以交换信息
具有虚拟的特点，无法准确知道对方是谁，也无法知道对方的位置
共享
资源共享：信息共享、软件共享，也可以是硬件共享
互联网结构发展的三个阶段
单个ARPNET
三级结构的因特网
多层次的ISP（互联网服务提供商）结构的因特网
互联网的组成
从工作方式：
边缘部分（资源子网）：主机，用户直接使用，相互通信和资源共享
核心部分（通信子网）：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（提供连通性和交换）
互联网的边缘部分
连接在互联网上的所有的主机，又称为端系统
主机之间的通信，实际上是进程之间的通信
通信方式
客户服务器方式：C/S、B/S
对等连接方式：P2P
互联网的核心部分
向网络边缘中的大量主机提供连通性
在核心部分其特殊作用的是路由器
路由器是实现分组交换的关键构件
电路交换技术
传统电话网PSTN
基于存储转发的分组交换
存储转发方式
不需要事先建立物理通路
当有数据要发送时，先把它暂存在第一个交换机的内存中（路由器），随后再转发出去
一级一级中转，直到目标
分组交换特点
不必事先建立连接
在数据的通讯过程中，分组只占用当前链路，网内其他通信链路并不被目前通信的双方所占有
即使当前的通信链路，也只有分组正在传送时才被占用，在各分组传送之间的空闲时间，还可以为其它主机发 送的分组使用
报文交换
1.3 计算机网络分类
按照网络的拓扑结构进行分类
星型
树型
总线型
环型
全互连
按照网络的作用范围进行分类
个域网
局域网
城域网
广域网
按照网络的使用者进行分类
公用网
专用网
用来把用户接入到互联网的网络
1.4 计算机网络的性能指标
速率
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，它也称为数据率或比特率，单位是bit/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
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
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
经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制
时延
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
总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延
发送时延
发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间
发送时延=数据帧长度速率（bit）/发送速率（bit/s）
传播时延
电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间
传播时延=信道长度/信号在信道上的传播速率（米/秒）
处理时延
主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间
排队时延
分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延。排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量
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
只有在代表链路的管道都充满比特时，链路才得到了充分利用
时延带宽积 =传播时延x 带宽
往返时间 RTT
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
在互联网中，往返时间还包括各中间结点的处理时延、排队时延以及转发数据时的发送时延
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
某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加