计算机网络

1.互联网两个重要的基本特点：连通性和共享。

计算机网络是由若干结点和连接这些节点的链路组成。

网络把许多计算机连接在一起，互连网则把许多网络连接在一起。

互联网基础结构发展的三个阶段：单个网络ARPANET，三级结构的互联网，多层次ISP结构的互联网。

互联网的组成：边缘部分（又称为端系统，所有连接在互联网的主机，由用户直接使用）核心部分（大量网络与连接这些网络的路由器，为边缘部分提供服务）。

在网络边缘的端系统之间的通信方式有两大类：C/S方式（进程之间服务与被服务的关系，客户是服务请求方，服务器是服务提供方）P2P方式（对等连接，两台主机都运行了对等连接软件，他们就可以进行平等的对等的连接通信，都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档）。

在网络核心部分起特殊作用的是路由器，是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组，是网络核心部分最重要的功能。

电路交换的三个阶段：建立连接，通话，释放连接。电路交换是面向连接的。（整个报文的比特流连续的从源点直达终点，好像是在一个管道中传送）

分组交换采用存储转发技术。报文：要发送的整块数据。在发送报文之前，先把较长的报文划分为一个个更小的等长数据段，在每一个数据段前面，加上一些由必要的控制信息（目的地址和源地址）组成的首部（包头）后，就构成一个分组（包）。分组是在互联网中传送的数据单元。路由器收到一个分组，先暂时存储一下，检查其首部，查找转发表，按照首部中的目的地址，找到合适的接口转发出去，把分组交给下一个路由器。无连接，存储，转发。高效，灵活，迅速，可靠。（单个分组传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点）

报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

计算机网络的定义：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的目的，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。

按照网络的作用范围进行分类：广域网WAN，城域网MAN，局域网LAN，个人区域网PAN。

按照网络的使用者进行分类：公用样和专用网。

用来把用户接入到互联网的网络称为接入网AN。

计算机网络的性能指标：速率（数据的传输速率），带宽（网络中某通道传送数据的能力），吞吐量（在单位时间内通过某个网络的实际数据量），时延（数据从网络一端穿送到另一端所需的时间，发送时延～主机或路由器发送数据帧所需要的时间，传播时延～电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间，处理时延～主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，排队时延～分组在输入队列中排队等待处理），时延带宽积（传播时延*带宽），往返时间RTT，利用率（信道利用率和网络利用率，信道或网络的利用率过高会产生非常大的时延）。

计算机网络的非性能特征：费用，质量，标准化，可靠性，可扩展性和可升级性，易于管理和维护。

系统网络体系结构SNA

开放系统互连基本参考模型OSI/RM

网络协议/标准/约定/协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则（三要素：语法，语义，同步）。

网络的体系结构：计算机网络的各层及其协议的集合。体系结构是抽象的，而现实也是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。

OSI七层协议体系结构：物理层，数据链路层，网络层，运输层，会话层，表示层，应用层。

TCP/IP的四层体系结构：网络接口层，网际层IP，运输层（TCP或UDP），应用层（各种应用层协议如TELNET,FTP,SMTP）。

五层协议体系结构：物理层，数据链路层，网络层，运输层，应用层。

应用层：通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。协议有：域名系统DNS，支持万维网应用的HTTP协议，支持电子邮件的SMTP协议。交互的数据单元称为报文。

运输层：负责两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务。传输控制协议TCP提供面向连接的，可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段。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（不保证数据传输的可靠性），其数据传输单位是用户数据报。

网络层：负责分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。IP协议网际协议。

数据链路层：两台主机之间的数据传输，总是在一段一段的链路上传送的，这就需要使用专门的链路层的协议。在两个相邻结点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装城帧，在两个相邻的结点之间传送帧，每一帧包括数据和必要的控制信息（同步信息，地址信息，差错控制），数据链路层在收到一个帧后，就可从中提取出数据部分，上交给网络层。

物理层：所传数据的单位是比特。要考虑用多大的电压代表1或0，以及接收方如何识别出发送方所发送的比特，还要确定连接电缆的插头应当有多少根引脚以及各引脚应如何连接。

实体表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

协议是控制两个对等实体之间进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体之间的通信使得本层能够向上一层提供服务，要实现本层协议，还需要使用下一层所提供的服务。下面的协议对上面的实体是透明的。协议是水平的，服务是垂直的。

服务访问点SAP：在同一系统中相邻两层的实体进行交互。

服务数据单元SDU：层与层之间的交换的数据单位。

TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务，同时TCP/IP协议允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行。