计算机网络第一章计算机网络概述

计算机网络 第一章 计算机网络概述思维导图，包括互联网概述、互联网组成、计算机网络分类、体系结构等内容，本专业和有兴趣的朋友们不要错过。

第一章计算机网络概述

在信息时代的作用

三网融合

电信网络

有线电视网络

计算机网络（发展最快、核心作用）

互联网特点

连通性

共享（信息、软件、硬件的资源共享）

互联网概述

（没有准确）定义：由通用可编程硬件互联而成 （一定包含CPU，没有特定目的，传送不同类型数据，支持广泛应用）

基础结构三个阶段

单个网络ARPANET（1990年关闭）

三级结构的互联网

主干网

地区网

校园网

多层ISP结构互联网

ISP：网络服务提供者 eg：联通、移动

覆盖面积，ISP数目

主干ISP

地区ISP

本地ISP

标准化工作三个阶段

互联网草案（现：无）

建议标准

互联网标准

RFC文档

另有

历史的

实验的

提供信息的

互联网组成

边缘部分：端系统

客户—服务器（C/S）方式

对等（P2P）方式

核心部分：路由器（采用分组交换技术转发）

接入方式

Modem（普通调制解调器）

ISDN（一线通）

ADSL （超级一线通）

Cable Modem（电缆调制解调器）

局域网（专线）

在我国的发展

分类

网络用途

专用网 ，如银行网络，军事网络

公用网，为大众提供服务

覆盖范围

局域网（LAN）

广域网（WAN）

城域网（MAN）

个人区域网 （PAN）

拓扑结构

星型网

总线型网

环型网

网状结构网

网络传输技术

广播网络

点对点网络

体系结构

协议和服务

网络协议

语法

数据与控制信息的结构或格式

语义

需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应

同步

事件实现顺序的详细说明

服务

下层实体为上层实体提供的功能的集合，协议实现的诸功能中，能被上层看见的功能

层次划分原则

（1）根据不同层次的抽象分层。

（2）每层应当实现一个定义明确的功能。

（3）每层功能的选择应该有助于制定网络协议的国际标准。

（4）各层边界的选择应尽量减少跨过接口的通信量。

（5）层数应足够多，以避免不同的功能混杂在同一层中，但也不能太多，否则体系结构会过于庞大。

OSI/ISO、TCP/IP、五层参考模型

实体、协议、服务和服务访问点

TCP/IP 的体系结构（四层）

Linux

性能

性能指标

数据率(速率)：数据的传送速率bit/s

信号（即电磁波）在传输媒体上的传播速率（米/秒，或公里/秒）

计算机向网络“发送”比特的速率（比特/秒）

带宽：①信号具有的频带宽度Hz ②网络中某通道传送数据的能力，指最高数据率bit/s

说"在宽带线路上比特传播比窄带线路更快"是错误的

kb/s （10**3 b/s）

Mb/s（10**6 b/s）

Gb/s（10**9 b/s）

Tb/s（10**12 b/s）

通信、信号等

K = 2**10

M = 2**20

G = 2**30

T = 2**40

内存

吞吐量：单位时间通过某个网络的实际的数据量

时延 总时延=之和

发送时延

主机/路由器发送数据帧所需时间

=

高速网络链路提高的是发送时延

传播时延

电磁波在信道中传播所需时间

=

处理时延

收到分组、处理

排队时延

（取决于通信量）

时延带宽积（bit）

传播时延´带宽=

往返时间RTT （信息是双向交互的）

发送时间=

往返时间积的意义在于当发送方连续发送数据时，即使能够及时收到对方的确认，但已经将许多bit发送到链路上了

利用率

D=D0/(1-U) D∈[0,1] D0:网络空间时延 D:当前时延

利用率并非越高越好，因为当利用率提高时，处理、排队时延随之增大

非性能特征

费用、质量、标准化、可靠性 可拓展性和可升级性、易于管理和维护

应用

产生和发展

源于ARPANET的分组交换网形成

在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块（不一定等长）

每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包）

依次把各分组发送到接收端

接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文

实现了计算机硬件的互通

传统互联网

实现了网络与网络互通

万维网

实现了网络互通

应用爆炸

云计算

云计算试图实现应用层面上的互通

区别

internet：任意通信协议

internet:TCP/IP协议族

典型交换方式

电路交换：面向连接

报文交换：时延长

分组交换： 存储转发技术

互联网交换点：IXP