计算机网络-第一章

第一章计算机网络的概述

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**三大网络：**电信网络、有线电视网络、计算机网络

**计算机网络：**主要由一些通用的、可编程的硬件互联而成，这种可编程的硬件能够传递多种不同类型的数据。其特点是：连通性、共享。

**互联网：**目前技术最为成功、应用最为广泛的网络。图片说明 **TCP\IP协议：**是一切网络协议的总和，它定义了设备如何连接互联网以及数据之间如何互相传输。在此协议中将网络分成四层：应用层、传输层、网络层、链路层。

##互联网基础结构发展的三个阶段

**第一个阶段：**从单个网络APPANET向互联网发展的过程 **第二个阶段：**建成了三级结构的互联网。分为：主干网、地区网、校园网（企业网）。 **第三个阶段：**逐渐形成了多层次IPS结构的互联网。分为：主干IPS、地区IPS、本地IPS -IPS：互联网服务提供者（Internet Service Provider）

##互联网的分类 从互联网的工作方式上看，可以将互联网分成两大块： **边缘部分：**由所有连接在互联网的主机组成。用来通信和交换资源。 **核心部分：**由大量网络和连接这些网络的路由器组成。为边缘部分提供连通性和交换。

**端系统：**处在互联网的部分就是连接在互联网上的所用主机。端系统之间两大类通信方式：客户-服务器方式（C\S方式）、对等方式（P2P方式）。

**客户-服务器方式：**客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。客户程序必须知道服务器程序的地址。 **对等连接方式：**两个主机在通信时不分服务请求方和服务提供方。

路由器：实现分组交换的关键构建，其任务是转发收到的分组，分组转发互联网核心部分最重要的功能。

##典型的交换技术： **电路交换：**面向连接，通信线路利用率很低。 分组交换：采用存储转发技术。在发送端，把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据，每一个数据段前面添加首部构成分组。每个分组在互联网中独立的选择传输路径。 **报文交换：**也采用了存储转发原理，但交换的时延较长。

三种交换技术的比较:

若要连续传送大量数据，且其传送时间远大于连接建立时间，则采用电路交换的传输速度较快。

报文交换和分组交换不需要预先分配传输宽带，在传输时可以提高整个网络的信道利用率。

由于一个分组的长度远小于整个报文的长度，因此分组交换比报文交换的时延小，同时也具有更好的灵活性。

##计算机网络的类别 **按作用范围分：**广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个人区域网PAN （若两个中央处理器间隔小于1米，一般称之为多处理机系统，而不称之为计算机网络） **按使用者分：**公用网、专用网按用来把用户接入到互联网的网络：接入网AN，又称为本地接入网或居民接入网。接入网既不属于核心部分也不属于边缘部分。通常指某个用户端系统到互联网中的第一个路由器之间的网络。（边缘路由器）

##计算机网络的性能 **速率：**数据的传送速率，又称为数据率或比特率，单位为：bit/s、kbit/s、Mbit/s、Gbit/s ---**比特(bit)：**计算机中数据量的单位，信息论中信息量的单位。一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0 。

**带宽：**网络中某通道传输数据的能力，表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的最高速率，单位 bit/s 。

**吞吐量：**表示单位时间内通过某个网络（信道、接口）的数据量，即实际通过网络的数据量。但受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

**时延：**也称为延迟或迟延，是指数据从网络的一端到另一端所需要的时间。

**发送时延：**即传输时延。发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间，即从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完为止。 $图片说明$ **传播时延：**电磁波在信道中传播一定距离而花费的时间。与发送时延有本质不同。 $图片说明$ **处理时延：**主机或路由器在收到分组时，为处理分组（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：**分组在路由器输入或输出队列中等待处理所经历的时间。 总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延