是什么

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。
互连的，自治的计算机的集合
互联-互联互通
自治-无主从关系

功能

• 数据通信 连通性
• 资源共享 软件 硬件 数据
  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

组成

• 通信子网 数据链路层 网络层 物理层
  各种传输介质，通信设备，相应的网络协议组成
• 资源子网 应用层 表示层 会话层
  实现资源共享功能的设备和软件的集合

组成

分类

1. 按分布范围：广域网（WAN），城域网（MAN），局域网（LAN），个人区域网（PAN）
2. 按使用者：公用网，专用网
3. 按交换技术：电路交换，报文交换，分组交换
4. 按拓扑结构：总线型，星型，环型，网状型
5. 按传输技术分：广播式网络（共享公共通信信道），点对点网络（使用分组存储转发和路由选择机制）

OSI参考模型

计算机之间发送文件前要完成的工作：
（1）发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活。
（2）要告诉网络如何识别目的主机。
（3）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。
（4）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。
（5）确保差错和意外可以解决。

为了解决计算机网络复杂的大问题------>分层结构(按功能)
目的：支持异构网络系统的互联互通
国家标准化组织（ISO）与1984年提出开放系统互联（OSI）参考模型。

分层结构

• 应用层：所有能产生网络流量的程序
• 表示层：在传输之前是否进行压缩或加密处理，确定是有二进制的格式表示还是以ASCII码的格式表示。出现乱码基本都是在这 一层出现问题
• 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的传输数据。
• 传输层：可以实现可靠性传输，也可以实现不可靠传输，也可以实现流量的控制，差错控制和复用分用。
• 网络层：负责选择路由最佳路径，规划IP地址(ipv4和ipv6变化只会影响网络层)，拥塞控制
• 数据链路层：定义了帧的开始和结束标记，可以实现透明传输，可以实现差错的校验，但是不进行纠错，纠错是传输层完成的
• 物理层：规定了接口标准，电气标准等，解决如何在物理链路上传输更快的速度

OSI流程简介

网络层及以上，每一层都要对上一层发送的数据进行处理（加个头部）
数据链路层不仅需要加头部，还需要加尾部
物理层什么都不加，只管发送数据（比特流）

OSI流程

TCP/IP参考模型

TCP/IP

五层参考模型及其传输过程简介

五层参考模型

传输过程

速率相关性能指标

• 速率
  定义：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率
  单位:b/s,Kb/s,Mb/s,Tb/s，
  如果用字节表示，则是B/s,KB/s,MB/s,TB/s
  1Byte=8Bit
• 带宽
  在计算机网络中，指的是网络设备所支持的最高速度，单位同速率，是理想条件下最高速率
• 吞吐量
  指的是单位时间内通过某个网络的数据总量

时延相关指标

• 时延

时延包括四大类

使用高速链路(提高网速)，只能减小发送时延，无法减少其他三个时延

• 时延带宽积
  公式：时延带宽积=传播时延x带宽
  意思是链路上有多少比特的数据

• 往返时延RTT

从发送方发送数据开始，到接收方确认收到为止所花费的时间
RTT=传播时延x2+处理时间(有时可能直接忽略)

利用率

• 信道利用率

信道利用率=有数据通过时间/有+无数据通过时间

• 网络利用率

网络利用率=所有信道利用率加权求平均值

• 时延和利用率的关系图

利用率越高，延迟越大

参考资料：王道计算机网络