计算机网络

计算机网络基础知识框架：计算机网络概述、数据通信基础、OSI参考模型、TCP/IP参考模型、局域网技术、广域网技术概述、Internet技术与应用、网络安全、结构化布线与网络管理等等

第一章

定义及特点

主要由一些通用的、可编程的硬件互连而成的（硬件不限于计算机，话包括智能手机，可编程硬件表示硬件包含CPU）

连通性(connectivity)-->功能-->路由器等网络设备-->核心

共享性(sharing)-->目的(数据)-->主机-->边缘部分 (手机、平板)

互联网把许多网络通过路由器连接在一起

常见网络

电信网络、有线电视网络、计算机网络

发展最快的并起到核心作用的是计算机网络

Internet

互连网(Internet)

通用名词，由多个计算机网络互连而成

任意把几个计算机网络互连（不管采用什么协议），能够通信，构成的是一个互连网

互联网(Internet)

前身：ARPANET

通信规则：采用TCP/IP协议

形成三级结构

主干网

地区网

校园网（企业网）

多层次ISP结构

根据覆盖面积大小及IP地址数：主干ISP，地区ISP，本地ISP

万维网WWW

主要特点：由数量极大的各种计算机网络互连起来的

负面影响及解决

网络安全问题的各个方面应用

加强对互联网的管理

标准化

互联网协会ISOC

互联网草案（有效期6个月，不是RFC文档）

建议标准

所有互联网标准都以RFC的形式在互联网上发表

互联网标准

分类

按作用范围：广域网WAN：几十到几千公里；城域网MAN：5-50公里；局域网LAN：1公里左右；个人区域网PAN：10米左右

按使用者：公用网专用网

组成

边缘部分

由所有连接在互联网上的主机组成，这些主机又称为端系统。其通信方式

客户-服务器（C/S）

客户和服务器是通信中涉及的两个应用程序

客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方

请求方和服务方都要使用网络核心部分所提供的服务

客户软件：被用户调用后运行，客服程序必须知道服务器程序地址

服务器软件：不需要知道客户程序的地址

两个主机通信时不区分服务请求方和提供方

对等方式（P2P）

每个主机既是客户又是服务器

平等的、对等连接通信

可支持大量对等用户同时工作

用户直接使用，进行通信和资源共享

核心部分

由大量网络和连接这些网络的路由器组成

提供连通性和交换

交换（“转接”）

电路交换

面向连接

建立连接、通信、释放连接

缺点：数据具有突发性，通信线路利用率很低

报文交换

报文交换是以报文为单位的数据的通信方式

利用率更高、延时较大

分组交换

存储转发、面向非连接

路由器（实现分组交换的关键构件）

把报文划分成较短的、固定长度的数据段

每个数据段前面添加上首部构成分组（首部含有地址 每个分组独立选择传输路径）

依次把分组发送到接收端、收到分组后剥去首部、最后还原成原来的报文

体系结构

OSI/RM(简称OSI)：七层体系结构法律上的国际标准，但市场不认可；TCP/IP：四层体系结构，广泛应用被称为事实上的国际标准

各层作用：差错控制，流量控制，分段和重装，复用和分用，连接建立和释放

协议（三要素:语法，语义，同步) 协议数据单元PDU：“水平的”对等层次之间传送；服务数据单元SDU：“垂直的”垂直层下层对上层的服务 某一层的服务数据单元SDU和上一层的PDU是对应的

性能评估

性能指标

速率：数据的传送速率，也称为数据率或比特率 (bit/s) 速率指的是额定速率或标称速率，非实际运行速率

带宽：指信号具有的频度带宽（赫Hz）在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”(Hz/s)

吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络（信道，接口）的数据量，就是指实际上到底有多少数据量能够通过网络。受带宽或网络的额定速率的限制

时延：（延迟或迟延）总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延(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，链路才得到充分利用

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，还包括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：分为信道利用率（不是越高越好）和网络利用率

非性能指标

费用

质量

标准化

可靠性

可扩展性和可升级性

易于管理和维护