计算机网络（一）

计算机网络第一章 概述

三大网络：

电信网络：向用户提供电话，电报和传真的服务

有线电视网络：向用户传递电视节目

计算机网络：使用户能够在计算机之间传送文件数据

互联网的两个特点：连通性和共享

连通性：互联网使用户忽略了时空的限制，实现了数据交换，好像彼此直接连通一样

共享：资料共享

计算机网络：由若干结点和连接这些结点的链路组成，结点可以是计算机、路由器、集线器或交换机等

网络：是把许多计算机想连接起来，互连网：把网络通过路由器连接在一起

互联网基础结构发展的三个阶段：

第一阶段：从单个网络ARPANET向互连网发展的过程，

第二阶段：建成了三级结构的互联网（主干网，地区网，校园网) ,

第三阶段：逐渐形成了多层次的ISP（互联网服务提供商）结构的互联网

互联网交换点（IXP） ：允许两个网络直连并交换分组，而不需要再通过第三个网络来转发分组

互联网标准制定阶段：建立标准----------》互联网标准

互联昂网的组成：核心部分和边缘部分

核心部分：由大量的网络和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分服务

边缘部分：由所有连接到互联网上的主机组成，用户直接使用

网络边缘部分的通信方法是：C/S方式、P2P方式

C/S方式：一方机器是客户端，一方机器是提供服务的服务端，客户和服务器都是指通讯中涉及的两个应用进程

P2P方式：即一台机器既是客户又是服务器

路由器：在网络核心部分起到特殊作用，是实现分组交换的关键构件，任务为转发收到的分组

电路交换：建立连接----------》通话--------------》释放资源链路，通话中线路被一直占用

分组交换：将一段长的数据报分为等长的更小的数据段，再在每个数据段的首部上加上必要的控制信息，就构成了一个分组，分组又称为包，分组的首部叫做包头，在传输数据报的时候只在传输的过程中占用资源，适用于计算机中的突发式数据

报文交换：在分组交换的基础上不将数据包分成更小的数据段

分组交换流程：将数据报进行分组---------------->转发到最近的路由器------------->路由器接收到分组，暂时存储一下，然后查找转发表，将收到的分组转发---------->目标主机收到分组

分组交换的特点：高效，快速、可靠、灵活

计算机网络定义:主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成，这些硬件并非专门用来实现，某一特定的目的，

网络分类：、

范围划分：广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）、个人区域网（PAN）

使用者划分：公用网、专用网

用来把用户接入到互联网的网络：接入网AN

计算机网络的性能：

速率：数据的传送速率，单位为bit/s

带宽：单位时间内，通过某通道的“最高数据率"，用来表示网络中某通道传送数据的能力

吞吐量：单位时间内，通过某信道的实际数据量

时延：数据从网络的一端到达另外一端所需要的时间

发送时延：主机或者路由器发送数据帧所需要的时间

=数据帧长度/发送速率

传送时延：电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间

=信道长度/电磁波在信道上的传输速率

处理时延：主机或者路由器在收到分组后要花费一定的时间进行处理

排队时延：分组在路由器的输入队列中排队等待处理和在输出队列等待输出的的时间

总时延 = 以上时延的和

时延带宽积：传播时延和带宽的乘积

往返时间RTT：双向交互的时间

利用率：信道利用率和网络利用率

计算机网络体系结构：

网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定被称为网络协议

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相应

同步：事件实现顺序的详细说明

计算机网络的各层及其协议的集合就是网络的体系结构

五层协议的体系结构：从上而下：应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层

应用层：通过应用进程间的交互来完成特定网络应用

应用层协议：应用进程间通信和交互的规则

应用层交互的数据单元：报文

运输层：负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务

采用协议：

传输控制协议TCP协议：面向连接的、可靠的数据传输服务，单位为报文段

用户数据报协议UDP：提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务，数据传输单位为：用户数据报

网络层：负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务

采用协议:IP协议

流程：网络层把运输层产生的报文段或者用户数据报封装成分组或者包进行传送

选择合适的路由，是源主机运输层所传下来的分组，能够通过网络中的路由器找到目的主机

数据链路层：负责将从网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻结点间传送数帧，每一个帧包括数据和必要的控制信息，单位为数据帧

采用专门的链路层协议

物理层：传输数据单位：比特，传送比特数据

 

进程通信的例子：

有一封信从最高层向下传，每经过一层就包上一个新的信封，写上必要的地址信息，包有多个信封的信件传送到目的站后，从低一层起，每层拆开一个信封后就把信封中的信息交给他的上一层，传到最高层后，取出发信人所发的信交给收信人。

 

实体、协议、服务和服务访问点

实体：任何可发送或接收信息的硬件或软件进程

协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合

服务访问点SAP：同一系统中相邻两层的实体进行交互的地方

服务数据单元SDU：层与层之间交换的数据的单位