计算机网络第七版第一章阅读

本文为计算机网络谢希仁第七版第一章的阅读笔记，大量引用了书中的内容并进行了整理与一些知识点的拓展。

第1章 概述

本章重要内容：
1.互联网边缘部分和核心部分的作用、其中包含分组交换的概念。
2.计算机网络的性能指标。
3.计算机网络分层次的体系结构，包括协议和服务的概念。

1.1 计算机网络在信息时代的作用

21世纪是一个以网络为核心的时代

互联网（Internet，也可译作因特网）的几个重要基本特点：
1.连通性
2.共享：共享一般指资源共享，可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。
3.虚拟

1.2 互联网概述

1.2.1 网络的网络

计算机网络（简称为网络）：由若干节点（node）和连接这些结点的链路（link）组成。网络中的结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。
互连网（internetwork或Internet）：网络间通过路由器互连起来，因此，互连网也被称为网络的网络（network of networks）。
网络把许多计算机连接在一起，而互连网则把许多网络通过路由器连接在一起。与网络相连的计算机常称为主机。（默认计算机上已经安装了适当的软件，并不只是简单的物理连接）

1.2.2 互联网基础结构发展的三个阶段

随着互联网上数据流量的急剧增长，人们开始研究如何更快地转发分组以及如何更有效地利用网络资源。于是IXP（互联网交换点Internet eXchange Point ）诞生了。
IXP的主要作用是允许两个网络直接相连并交换分组，即无需再通过第三个网络转发分组。
典型的IXP由一个或多个网络交换机组成组成，许多ISP再连接到这些网络交换机的相关端口上。IXP常采用工作在数据链路层的网络交换机，这些网络交换机都用局域网互连起来。

意义：
1.使互联网上数据流量分布更加合理
2.减少了分组转发的延迟时间
3.降低了分组转发的费用

1.2.3 互联网的标准化工作

1992年由于互联网不再归美国政府管辖，因此成立了一个国际性组织叫做互联网协会（Internet Society，简称为ISOC）【W-ISOC】，以便对互联网进行全面管理以及在世界范围内促进其发展和使用。ISOC 下面有一个技术组织叫做互联网体系结构委员会 IAB （Internet Architecure Board），负责管理互联网有关协议的开发。IAB下面又设有两个工程部∶
（1）互联网工程部 IETF（Internet Engineering Task Force）：IETF 是由许多工作组 WG（Working Group）组成的论坛（forum），具体工作由互联网工程指导小组 IESG（Internet Engineering Steering Group）管理。这些工作组划分为若干个领域（area），每个领域集中研究某一特定的短期和中期的工程问题，主要是针对协议的开发和标准化。
（2）互联网研究部IRTF（Internet Research Task Force）：IRTF 是由一些研究组 RG （Research Group）组成的论坛，具体工作由互联网研究指导小组 IRSG（Internet Research Steering Group）管理。IRTF的任务是研究一些需要长期考虑的问题，包括互联网的一些协议、应用、体系结构等。

所有的互联网标准都是以RFC的形式在互联网上发表的。RFC （Request For Comments）的意思就是"请求评论"。所有的 RFC 文档都可从互联网上免费下载【W-RFC】。但应注意，并非所有的 RFC 文档都是互联网标准。互联网标准的制定往往要花费漫长的时间，并且是一件非常慎重的工作。只有很少部分的 RFC 文档最后能变成互联网标准。RFC 文档按发表时间的先后编上序号（即RFC xxxx，这里的xxxx 是阿拉伯数字）。一个RFC文档更新后就使用一个新的编号，并在文档中指出原来老编号的 RFC 文档已成为陈旧的或被更新，但陈旧的 RFC 文档并不会被删除，而是永远保留着，供用户参考。现在 RFC文档的数量增长得很快，到 2016 年 7月RFC 的编号就已经高达 7694 了。

制定互联网的正式标准要经过以下三个阶段∶
（1）互联网草案（Internet Draft）——互联网草案的有效期只有六个月。在这个阶段还不能算是RFC 文档。
（2）建议标准（Proposed Standard）——从这个阶段开始就成为 RFC 文档。
（3）互联网标准（Internet Standard）——达到正式标准后，每个标准就分配到一个编号 STD xx。一个标准可以和多个 RFC 文档关联。截止到 2016年7月，互联网标准的最大编号是 STD 83。可见要成为互联网标准还是很不容易的。

1.3 互联网的组成

1.3.1 互联网的边缘部分

指连接在互联网上的所有的主机。这些主机又称为端系统（end system）。边缘部分利用核心部分所提供的服务，使众多主机之间能够互相通信或共享信息。

“计算机间通讯”实际上是指“主机A上的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信”

1.3.2 互联网的核心部分

网络核心部分是互联网中最复杂的部分，因为网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一台主机都能够向其他主机通信。

路由器：实现分组交换的关键构建，任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。

1.4 计算机网络在我国的发展

略

1.5 计算机网络的类别

1.5.1 计算机网络的定义

关于计算机网络的较好的定义是这样的[PETE11]∶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用来实现某一特定目的（例如，传送数据或视频信号）。这些可编程的硬件(包含CPU)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。

1.5.2 几种不同的计算机网络

1.6 计算机网络的性能

1.6.1 计算机网络的性能指标

1.速率：网络技术中的速率指的是数据的传送速率，它也称为数据率（data rate）或比特率（bit rate）。比特（bit）来源于 binary digit，意思是一个"二进制数字"。速率的单位是 bit/s（比特每秒）（或 b/s，有时也写为 bps，即 bit per second）。当数据率较高时，就常常在 bit/s的前面加上一个字母。例如，k（kilo）=$10^3$=千 ， M（Mega）=$1$