一、计算机网络概述
三种网络：
电信网络：电话、电报、传真。
有线电视网络：电视节目。
计算机网络：计算机之间传输数据。
相关概念：
- ▷ 计算机网络(网络)：
计算机网络(简称网络)由若干结点和连接这些结点的链路组成。
（网络中的结点可以是计算机、集线器、交换机、路由器等。）
（网络把许多计算机连接在一起，与网络相连的计算机称为主机。）
- ▷ 互连网：
网络之间开可以通过路由器连接起来，构成一个更大的计算机网络，称为互连网。
网络把许多计算机连接在一起，而互连网把许多网络通过路由器连接在一起。与网络相连的计算机称为主机。
- ▷ Internet(互联网、因特网)：
Internet(互联网、因特网)是全球最大的、开放的、由众多网络互相连接的特定互连网。它的前身是ARPANET。
（它采用TCP/IP协议族作为通信规则。）
互联网基础结构的三个发展阶段
互连网基础结构发展总共有三个阶段，第一阶段是ARPANET，一个单个的分组交换网，并不是一个互连的网络。第二阶段的特点是建成了三级结构的互联网，即国家科学基金网络(NSFNET)，它分为主干网、地区网、校园(企业)网。第三阶段特点是逐步形成了多层次ISP结构的互联网。
互联网服务提供者(ISP)
ISP概述：
ISP可以从互联网管理机构申请到一批IP地址，同时拥有通信线路以及路由器等连网设备。用户向ISP交纳规定的费用，就可从该ISP获取所需的IP地址使用权，并可通过该ISP接入互联网。
（IP地址管理机构只批发IP地址给ISP，不零售IP地址给用户。）
ISP划分：
ISP分为主干ISP、地区ISP、本地ISP。
本地ISP给用户提供直接服务。本地ISP可以连接到地区ISP，也可以直接连接到主干ISP。
每一个本地ISP都安装了路由器连接到某个地区ISP，而每一个地区ISP都有路由器连接到主干ISP，那么在这些互相连接的ISP共同合作下，就可以完成互联网中所有分组转发任务。
IXP概述：
互联网交换结点IXP的主要作用就是允许两个网络直接相连并交换分组，而不需要第三个网络来转发分组。
二、互联网的组成
边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。由用户直接使用，用来通信和资源共享。
核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分为边缘部分提供服务。
边缘部分：
客户-服务器方式(C/S)
客户和服务器都是指通信中涉及的两个计算机进程。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
客户程序：
①客户程序必须知道服务器程序地址，在通信时主动向服务器发起通信。
②客户程序不需要特殊硬件和复杂操作系统。
服务器程序：
①专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个请求。
②系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接收来自各地的客户通信请求。因此，不需要知道客户程序的地址。
③一般需要强大的硬件和高级操作系统支持。
对等连接方式(P2P)
P2P是指两台主机在通信时并不区分哪一个时服务提供方哪一个是请求方。只要两台主机都运行了P2P软件，它们就可以进行对等的连接通信。
（本质上还是C/S方式，只是每一台主机既是客户又是服务器。）
核心部分：
路由器：
在网络核心部分其特殊作用的是路由器，他是一种专用计算机。路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。
电路交换和分组交换：
使用电路交换来传输计算机数据时，其线路的传输效率往往很低。已被用户占用的通信线路资源在绝大部分时间都是空闲的。
分组交换则采用存储转发技术。把一个报文划分成一个个等长数据段，然后加上一些必要控制信息组成的首部(header)构成一个分组(packet)，再进行传输。
当分组在链路传送时，该分组不占用网络其他部分的资源。
当分组在链路上传送时该链路才被占用，在各分组传送之间的空闲时间，该链路仍可以为其他主机发送的分组使用。
分组交换优点：高效、灵活、迅速、可靠。
分组交换问题：时延、控制信息开销。
补充：
①”主机之间的通信”指的是主机A某个进程和主机B上另一个进程进行通信。
②”进程”就是运行着的程序。
③通常把要发送的整块数据称为”报文”。
三、计算机网络类别和性能指标
按网络的作用范围分类：
WAN：广域网。
MAN：城域网。
LAN：局域网。
WLAN：无线局域网。
PAN：个人区域网。
公用网络和专用网络：
公用网(public network)：按电信公司的规定缴纳费用的人都可以使用这种网络。
专用网(private network)：某个部门为满足本单位的特殊业务工作的需要而建造的网络，不向本单位外的人提供服务。
性能指标：
▷ 速率
速率指的是数据的传送速率，也称为数据率或者比特率。（往往指的是额定速率）（单位bit/s）（比特bit是一个二进制数字）
▷ 带宽
两种不同表述，本质是相同的。
- 信号具有的频带宽度。（单位：Hz）（频域称谓）
- 在计算机网络中表示单位时间中网络中的某信道所能通过的最高数据率。（单位：bit/s）（时域称谓）
▷ 吞吐量
单位时间内通过某个网络（信道、接口）的实际数据量。
▷ 时延
数据从网络、链路的一端传送到另一端所需时间。
- 发送时延：主机或者路由器发送数据帧所需的时间。
- 传播时延：电磁波在信道中传播一定距离需要花费的时间。
- 处理时延：分析首部、提取数据、差错验证、查找适当路由等所需时间。
- 排队时延：分组在网络传输中会经过很多路由器。分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后，还要再输出队列中排队等待转发。所以产生了排队时间。
▷ 时延带宽积（链路长度）
以比特为单位的链路长度。（Creedon：管道中已从发送端发出但尚未到达接收端的比特数）
▷ 往返时间（RTT）
互联网上的信息不仅仅单方向传输而是双向传输的，我们有时很需要知道双向交互一次所需时间。
▷ 利用率
信道利用率：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：全网络的信道利用率的加权平均值。
网络利用率不是越大越好，利用率过高会产生非常大的时延。
（END）