第1章 概述

1.1 计算机在信息时代的作用

信息服务基础设施

我国互联网发展状况

中国互联网信息中心CNNIC

1.2 因特网概述

网络、互连网(互联网）、因特网的基本概念

因特网发展的三个阶段

1969年，单个分组交换网ARPANET出现
1985年，建成了三级结构的因特网NSFNET（主干网，地区网，校园网）
1993年，逐渐形成了全球范围的多层次ISP结构的因特网

因特网的标准化工作

因特网协会ISOC
因特网体系结构委员会IAB
因特网工程部IETF 因特网研究部IRTF

制定因特网标准的几个阶段 图示
因特网草案（不是RFC）
建议标准（开始成为RFC）
因特网标准

1.3 三种交换方式 详细

电路交换

电路交换的三个步骤：

• 建立连接
• 通话（数据传输）
• 释放连接

分组交换

将报文划分成若干个等长的数据段，然后给各数据段添加首部（包含了诸如目的地址和源地址等重要信息）构成分组(Packet)，接着再由节点交换机（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

报文交换

报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式

1.4 计算机网络的定义和分类

定义

• 没有精确统一的定义

• 较好的定义：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。

• 不同阶段定义不同，反映当时的网络技术发展水平

分类

• 按覆盖范围

  广域网WAN（作用范围通常为几十到几千公里。）
  城域网MAN（作用距离约为 5~50 公里）
  局域网LAN（局限在较小的范围，如 1 公里左右）
  个域网PAN（范围很小，大约在 10 米左右）

• 按使用者

  公用网
  按规定交纳费用的人都可以使用的网络。因此也可称为公众网。

  专用网
  为特殊业务工作的需要而建造的网络。

• 按交换技术 详细

  电路交换网
  分组交换网
  报文交换网

• 按传输介质

  有线网
  无线网

• 按拓扑结构

  总线型网络
  星形网络
  环形网络
  网状线网络

1.5 计算机网络的性能指标

速率

• 比特

  比特（bit）来源于 binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0

• 速率

  速率往往是指额定速率或标称速率，非实际运行速率。

带宽

• 模拟信号系统

  “带宽”(bandwidth) 指信号具有的频带宽度，其单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。

• 计算机网络

吞吐量

吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。
吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

时延

• 发送时延

• 传播时延

• 处理时延

  主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间。

• 排队时延

  分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延。
  排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

时延带宽积

传播时延和带宽的乘积。
若发送端连续发送数据，则在所发送的第一个比特即将到达终点时，发送端就已经发送了时延带宽积个比特。
链路的时延带宽积又称为比特为单位的链路长度。

往返时间RTT

往返时间 RTT 表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时间。

利用率

信道利用率用来表示某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。
网络利用率是全网络的信道利用率的加权平均值。
根据排队论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。因此，信道利用率并非越高越好。
也不能使信道利用率太低，这会使宝贵的通信资源被白白浪费。

丢包率

丢包率即分组丢失率，是指在一定时间范围内，传输过程中丢失的分组数量与总分组数量的比率。
丢包率具体可分为接口丢包率，节点丢包率，链路丢包率，路径丢包率，网络丢包率等。
分组丢失主要有两种情况：
分组在传输过程中出现误码，被节点丢弃；
分组到达一台队列已满的分组交换机时被丢弃，在通信量较大时就可能造成网络拥塞

1.6 计算机网络的体系结构

常见的计算机网络体系结构

• OSI的七层体系结构

• TCP/IP的四层体系结构

  网络接口层并没有规定什么具体的内容，目的是为了可以互联各种各样的网络接口。
  网际层的核心协议是IP协议，它可以互联各种不同的网络接口，并给运输层的TCP协议和UDP协议提供服务。
  运输层的TCP协议在享受IP协议提供的服务后，可向应用层的相应协议（例如HTTP,DNS,SMTP）提供服务。
  应用层负责向用户提供一组常用的应用程序，如电子邮件、远程登录、文件传输等。

• 五层协议的原理体系结构

分层的必要性

• 计算机网络是个非常复杂的系统

• 〝分层〞可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题

• 以五层原理体系结构为例，说明分层的必要性

专用术语

• 实体

• 协议

• 服务

文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识网络技能树跨区域网络的通信学习网络层的作用22307 人正在系统学习中

来源：维他入我心