【计算机网络】概述_计算机网络sdu-优快云博客

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本文概述了计算机网络的基本概念，包括互联网的构成、三种交换方式（电路交换、分组交换和报文交换）、性能指标（如带宽、吞吐量、时延等）以及计算机网络体系结构，重点介绍了OSI参考模型和因特网的发展阶段。

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一、Internet 因特网

1.1 网络、互联网、因特网

网络（Network）由若干结点（Node）和连接这些结点的链路（Link）组成。
多个网络还可以通过路由器互连起来，这样就构成了一个覆盖范围更大的网络，即互联网（或互连网）。
因此，互联网是“网络的网络（Network of Networks）”。

internet与Internet的区别：（大小写）

internet (互联网或互连网)是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以是任意的。
Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，其前身是美国的ARPANET。

1.2 因特网的组成

边缘部分
- 由所有连接在因特网上的主机组成。
- 这部分是用户直接使用的,用来进行通信(传送数据、音频或视频)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。
- 这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。

二、三种交换方式

2.1 电路交换（Circuit Switching）

2.2 *分组交换（Packet Switching）

将报文划分为若干等长的数据段，
然后给各数据段添加首部构成分组
- 首部（包含重要的控制信息）
- 添加首部的作用：存放目的地址
结点交换机（路由器）对分组进行存储转发
分组从源主机到目的主机，可走不同的路径
目的主机接收分组后，去掉首部，将各数据段组合还原报文

2.3 报文交换（Message Switching）

早期使用，现在都是分组

三、计算机网络的定义和分类

没有精确统一的定义
最简单的定义是：互连、自治、计算机集合
不同阶段定义不同，反映当时的网络技术发展水平

四、计算机网络的性能指标

常用计算机网络的性能指标有以下八个：

4.1 比特和速率

比特
- 数据量单位
速率（数据率/比特率）
- 每秒传输多少个比特
题

时间 t
路程 S
速度 V
V = S/t
S = Vt
t = S/V

4.2 *带宽

网络的通信线路所能传送数据的能力，
- 也就是“最高数据率”
- 单位时间内，在网络上一个点到另一个点的速率。

4.3 吞吐量

在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量

4.4 *时延

发送时延：分组长度/发送速率
传播时延：信道长度/电磁波的传送速率
处理时延

例题：

4.5 时延带宽积

传播时延*带宽

4.6 往返时间

双向交互一次所需时间

4.7 *利用率

4.8 丢包率

五、*计算机网络体系结构

5.1 常见的计算机网络体系结构

TCP/IP 协议簇：

5.2 分层的必要性

数据链路层：作用范围解决分组在一段链路或网络上的传输问题

网络层： 主机之间的逻辑通信问题

运输层：端到端的逻辑通信

5.3 专业术语

1. 实体 ：
- 任何可以发送或接收信息的硬件或软件进程。（后室）
对等实体：
- 收发双方相同层次中的实体。（网页前端与 tomcat后端）
2. 协议：控制两个对等实体进行逻辑通信的规则集合（不同层级使用对应的协议，HTTP、TCP、UDP等）
- 协议三要素：
  - 语法定义交换信息的格式（哪些字段何种信息构成…）
  - 语义定义收发双方要完成的操作（发送请求返回响应…）
  - 同步定义收发双方的时序关系
3.服务
- 在协议的控制下，两个对等实体间的逻辑通信使本层能够向上层服务。
- 要使用本层协议，需要下面一层提供服务
- 协议是“水平的”，服务是“垂直的”
- 实体看得见相邻下层所提供的服务，但不知道协议
服务访问点：相邻两层的实体交换信息的逻辑接口，用于区分不同的服务类型。
- 数据链路层的服务访问点为帧的“类型”字段
- 网络层为IP数据报首部中的“协议字段”
- 运输层为“端口号”
服务原语：上下层交换一些命令