计算机网络第1章概述

计算机网络（谢希仁第7版）第一章概述的思维导图。

第1章 概述

• 1.1 计算机网络在信息时代的作用
  • Internet译名为因特网或互联网，是世界上最大的计算机网络，由数量极大的各种计算机网络互连起来的
  • 互联网不同于互连网，前者是全球的，后者是局部范围的
  • 互联网的基本特点：连通性与共享
• 1.2 互联网概述
  • 理解互联网>互连网>网络
    • internet(互连网）：通用名词，泛指多个计算机网络连接的计算机网络
    • Internet（互联网）：专用名词，特指覆盖全球的最大的开放的特定互连网，它只能采用TCP/IP协议族作为通信规程
  • 理解三级结构的互连网——到多层次ISP结构的互联网
  • 注：为了加快分组转发的速度，提出了IXP
  • 标准化工作
    • IEEE（偏硬件）与IE（偏软件）
• 1.3 互联网的组成
  • 1.3.1 互联网的边缘部分
    • 概念：指所有连接在互联网上的主机组成，用来通信、共享
    • 通信：指主机之间的进程通信
      • C/S方式：认识客服程序与服务器程序的特点
        • 客户程序;必须直到对方IP地址，不需要特殊硬件
        • 服务程序：启动后一直运行，被动等待并接受来自各地的客户的通信请求，可同时处理多个请求
      • P2P方式：指双方主机并不区分哪一个是服务器或客服端
  • 1.3.2 互联网的核心部分
    • 概念：由大量网络和连接这些网络的路由器组成，用于提供网络服务
    • 功能：主要向互联网边缘部分提供连通性
    • 核心部分：路由器
      • 属于实现分组转发的关键构件
        • 电路交换、报文交换、分组交换
    • 重点！！！认识分组转发
      • 分组转发采用存储转发技术
      • 过程：路由器接收到一个分组，暂时存储，根据首部地址查找转发表，找到合适的接口后就转发出去
      • 报文(传送的数据)——按1024bit分段后成为分组——分组前面加上首部（包含控制信息）
      • 优点：转发速度快，不需要占用端到端的链路，转发链路灵活，保证可靠的协议
      • 缺点：由于携带了控制信息首部增加了传输的开销，还需要排队增加时延
• 1.4 计算机网络在我国的发展
• 1.5 计算机网络的类别
  • 1.5.1 计算机网络的定义
  • 1.5.2 几种不同类别的计算机网络
    • 1、按照网络的作用范围分类
      • 广域网、城域网、局域网、个人区域网
    • 2、按照使用者分类
      • 专用网、公用网
• 1.6 计算机网络的性能
  • 1.6.1 计算机网络的性能指标
    • 速率：bit/s特指数据的传送速率
    • 带宽：指时域下的，单位时间内网络中某通道的通过的最高数据率bit/s
    • 吞吐量：指单位时间在某个网络的实际数据量bit
    • 基本上都与bit有关
    • 时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
      • 发送时延：指数据在主机或路由器中发送数据帧的时间
      • 传播时延：指数据从一段到另一端耗费在信道上的时间
      • 处理时延：指路由器或主机在接受处理控制信息的时间
      • 排队时延:指分组进去路由器排队的时间
      • 重点！！！理解清楚
    • 时延带宽积：指一个信道的容量的，类似带宽为底面积，而传播时延为高
    • 往返时间RRT：指客户机为了等待服务器发送的确认信息而耽误的时间
    • 利用率
      • 信道利用率：某信道由百分之几的时间被利用的
        • 认识到信道利用率并不是越高越好，越高就会导致更高的传播时延
      • 网络利用率:全网络的信道利用率的加权平均值
  • 1.6.2 计算机网络的非性能特征
    • 简单认识：价格、质量、标准化、可靠性、可维护性
• 1.7 计算机网络体系结构
  • 1.7.1 计算机网络体系结构的形成
    • 原因：为了保证相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作
      • 方法：提出分层的方法
    • OSI/RM法律上的国际标准与TCP/IP事实上的国际标准
  • 1.7.2 协议与划分层次
    • 协议
      • 协议的概念：指标准或约定，其明确规定了说交换的数据格式和有关同步的问题
      • 要素组成：语法（格式）<语义（操作）<同步（顺序）
    • 划分层次
      • 一个举例划分：文件传送模块<通信服务模块<网络接入模块
      • 优点：各层之间是独立的、灵活、结构上可分割、易于实现与维护、能促进标准化工作
      • 各层次所需要的功能主要有
        • 差错控制：双方通信更加可靠
        • 流量控制：保证接受来的及
        • 分段和重装：客户机负责分段，服务器负责重装
        • 复用和分用:发送端复用一个低层连接，接收端在进行分用
        • 连接建立与释放：数据交换前后建立与释放
        • 理解清楚
    • 体系结构=协议+各个层次
  • 1.7.3 5层协议的体系结构
    • 应用层
      • 作用：进行应用进程间的交互来完成特定网络应用
      • 协议：应用进程间通信和交互的规则，如DNS、HTTP、SMTP
      • 单位：报文
      • 别名：无
    • 运输层
      • 作用：为上层提供通用的数据传输服务
      • 协议：传输控制协议TCP、用户数据报协议UDP
      • 单位：TCP报文段、用户数据报
      • 别名：传输层
    • 网络层
      • 作用：为上层的数据进行封装为分组或包进行传输、选择合适的路由
      • 协议：网际协议IP
      • 单位：包、IP数据报、分组
      • 别名：网际层、IP
    • 数据链路层
      • 作用：将上层的数据组装为帧进行传输，并在相邻结点上传输帧，检错与纠错
      • 协议：PPP协议、CSMA/CD协议
      • 单位：帧
      • 别名：链路层
    • 物理层
      • 作用：传输物理上的比特，考虑用多大的电压代表01，如何识别等待物理上的问题
      • 协议：物理层协议、物理层规程
      • 单位：比特0/1
      • 别名：无
    • 重要！！！！
  • 1.7.4 实体、协议、服务、与服务访问点
    • 实体：代表任何可发送和接受信息的硬件后软件，是一个统称
    • 协议：特指控制两个对等实体进行通信的规则的集合
      • 特点：水平的
    • 服务：特指一个系统上相邻层次之间进行交流的沟通
      • 特点：垂直的
    • 联系点：服务访问点SAP
  • 1.7.5 TCP/IP的体系结构
    • 路由器仅工作在网际层与网络接口层，即下3层网络层、数据链路层、物理层
    • 图示理解TCP/IP协议族：沙漏计时器形状
    • 记住：协议族的图示，以及路由器工作层次
• 浮动主题