导视

计算机网络的初印象：

计算机网络的概念：

计算机网络是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。

*计算机网络是一个互联（互联互通）的、自治（无主从关系）的计算机集合。

计算机网络的功能：

数据通信（连通性）

资源共享（硬件、软件、数据等）

分布式处理（多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分）

提高可靠性（替代机）

负载均衡

计算机网络的组成：

1.组成部分：硬件、软件、协议（一系列约定的集合）

2.工作方式：核心部分（为边缘部分服务）、边缘部分（用户直接使用）

3.功能组成：通信子网（实现数据通信）、资源子网（实现资源共享/数据处理）

PS：可见，资源子网、通信子网各包含三层，传输层是两个子网的中介。

计算机网络的分类:

一、按分布范围分：广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）、个人区域网（PAN）

二、按使用者分：公用网、专用网

三、按交换技术分：电路交换、报文交换、分组交换

四、按拓扑结构分：总线型、星型、环型、网状型（常用于广域网）

五、按传输技术分：广播式网络、点对点网络（使用分组存储转发和路由选择机制）

计算机网络的规矩：

标准化工作：

标准的分类：法定标准（OSI）、事实标准（TCP/IP）

RFC（request for comments）——因特网标准的形式

RFC要上升为因特网正式标准的四个阶段：

1.因特网草案

2.建议标准

3.草案标准

4.因特网标准

计算机网络的性能指标们：

1.速率：

数据率或比特率。是连接在计算机网络上的主机在数字通道上传送数据位数的速率。

2.带宽：

原本指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹。

在计网中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，说白了就是网络设备所支持的最高速度。

3.吞吐量：

单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。

PS：上述三者的单位一样，但关注点不同，分别为速度、能接收的最高速度、一个口单位时间内能接受的最大流量。

4.时延

数据（报文/分组/比特流）从网络的一端传送到另一端所需的时间，也叫延迟或迟延。可细分为发送时延、传播时延、排队时延、处理时延。详见下图。

5.时延带宽积(bit)：传播时延(s)×带宽(b/s)

ps：王道老师的图很好啊，借鉴一下，从第一个比特上了链路开始，经过一个传播时延的时间，它走到了链路的尽头，而此刻，链路上刚好充满了比特，因此时延带宽积又称为“以比特为单位的链路长度”。

6.往返时延RTT：

从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认），总共经历的时延。RTT包括往返的传播时延（传播时延×2）、末端处理时间。

PS：RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多。

7.利用率

主要包括两个：信道利用率（有数据通过的时间/总时间）、网络利用率（信道利用率们的加权平均值）。

计算机网络的分层结构：

发送文件前要完成的工作：

发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活；

要告诉网络如何识别目的主机；

发起通信的计算机要查明目的主机是否开机，并且与网络连接正常；

发起通信的计算机要弄清楚，对方计算机中文件管理程序是否已经做好准备工作。

怎么分层？

分层的基本原则：

1.各层之间相互独立，每层只实现一种相对独立的功能。

2.每层间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少。

3.结构上可分割开，每层都采用最合适的技术来实现。

4.保持下层对上层的独立性，上层单向使用下层提供的服务。

5.整个分层结构应该能促进标准化工作。

认识分层结构：

实体：第n层的活动元素称为n层实体，同一层的实体叫对等实体。

协议：对等实体间才有协议。协议是为进行网络中对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定。其中包括语法（规定传输数据的格式）、语义（规定所要完成的功能）、同步（规定各种操作的顺序）。

接口（访问服务点SAP）：上层使用下层服务的关节。

7层OSI参考模型：

7.应用层：所有能和交互产生网络流量的程序。典型的应用层服务及其协议：文件传输（FTP）、电子邮件（SMTP）、万维网（HTTP）

6.表示层：用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式（语法和语义）

5.会话层：向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据。会话是独立的，不会影响其他的会话。

4.传输层：负责不同主机中两个进程的通信，即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据报。

主要功能：可靠传输，不可靠传输，差错控制，流量控制，复用分用

3.网络层：主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层传输单位是数据报。

主要功能：路由选择，流量控制，差错控制，拥塞控制。

主要协议：IP、IPX等

2.数据链路层：主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧。数据链路层的传输单位是帧。

主要功能：成帧（定义帧的开始和结束），差错控制，流量控制，访问控制（控制对信道的访问）

1.物理层：在物理媒体上实现比特流的透明传输。传输单位是比特。

主要功能：定义接口特性，定义传输模式（单工、半双工、双工），定义传输速率，比特同步，比特编码

TCP/IP参考模型

在五层参考模型中，数据在应用层为报文，到传输层变成了报文段，到网络层变成了数据报/分组（如果数据报比较大，会拆分成分组），到数据链路层变成了帧，到物理层变成了比特。