计算机网络概述

计算机网络概述思维导图，包括体系结构、数据通信、局域网、网络层、应用层的相关内容，适合考前记忆和建立体系思维。

计算机网络概述

• 互联网概述
  • 互联网基本特点：连通性和共享
  • 计算机网络由若干的结点和连接这些结点的链路组成。（其中网络之间还可以通过路由器互连起来，这样构成一个覆盖范围更大的计算机网络这样的网络成为互连网
  • 互联网特指internet，它采用 TCP/IP 协议族作为通信规则，是一个覆盖全球、实现全球范围内连通性和资源共享的计算机网络。
  • 互联网发展阶段：
    • 第一阶段：从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程。
    • 第二阶段：建成了三级结构的互联网。主干网，校园网，地区网。
    • 第三阶段：逐渐形成了多层次 ISP 结构的互联网。主干 ISP、地区 ISP和本地 ISP。
• 互联网的组成
  • 工作方式：边缘部分。
    • 端系统通信：客户—服务器方式（C/S方式） 即 Client/Server 方式，简称为 C/S 方式
    • 对等方式（P2P方式） 即 Peer—to—Peer 方式 ，简称为 P2P 方式。
  • 工作方式：核心部分。
    • 1、在网络核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。 2、路由器是实现分组交换 (packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。分组转发是网络核心部分最重要的功能。
    • 电路交换、分组交换、报文交换。互联网的核心部分采用了分组交换技术。
• 计算机网络的类别
  • 几种不同类型的网络： 1、广域网 WAN (Wide Area Network)：作用范围通常为几十到几千公里。 2、城域网 MAN (Metropolitan Area Network)：作用距离约为 5~50 公里。 3、局域网 LAN (Local Area Network) ：局限在较小的范围（如 1 公里左右）。 4、个人区域网 PAN (Personal Area Network) ：范围很小，大约在 10 米左右。
• 计算机网络的性能
  • 速率：比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。 速率的单位是 bit/s，或 kbit/s、Mbit/s、 Gbit/s等。 例如4  1010 bit/s 的数据率就记为 40 Gbit/s。
  • 带宽：“带宽”(bandwidth) 本来是指信号具有的频带宽度，其单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。
  • 吞吐量：吞吐量 (throughput) 表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量更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。
  • 时延：时延 (delay 或 latency) 是指数据（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。发送时延、传播时延、处理时延、排队时延。
    • 发送时延公式：
    • 传播时延公式：
  • 利用率：分为信道利用率和网络利用率。 1、网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。 2、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：
• 计算机网络体系结构
  • 网络协议 (network protocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
  • iso与tcp/ip的区别 ：1、国际标准化组织 ISO 于 1977 年成立了专门机构研究该问题。法律上的 (de jure) 国际标准 OSI 并没有得到市场的认可。 非国际标准 TCP/IP 却获得了最广泛的应用。TCP/IP 常被称为事实上的 (de facto) 国际标准。
  • 结合ios与tcp/ip的优点：提出五层协议体系结构。
    • 主机1向主机2发送数据： 1、应用进程数据先传送应用层，加上应用层首部，成为应用层PDU。 PDU (Protocol Data Unit)：协议数据单元。 OSI 参考模型把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元 PDU。 2、运输层最重要的协议为TCP/UDP协议，网络层最重要的协议为IP协议。
  • 协议和服务概念上是不一样的：
    • 协议的实现保证了能够向上一层提供服务。
    • 本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。即下面的协议对上面的服务用户是透明的。
    • 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。
    • 服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
    • 上层使用服务原语获得下层所提供的服务。