计算机网络复习笔记概述

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网络定义

网络是把许多计算机连接在一起，而互连网则把许多网络通过路由器连接在一起。与网络相连的被称作主机。互联网(因特网，Internet)是指当前全球最大的，开放的，由众多网络相互链接而成的特定互连网，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则。

发展阶段

美国国防部交换网ARPANET
三级结构的互联网，覆盖全美大学和研究所，分为主干网，地区网，校园网（或企业网）。
多层次ISP(互联网服务提供商)结构的互联网。ISP从互联网管理机构申请很多IP地址，同时拥有通讯线路以及路由器等专备提供有偿服务。ISP分为主干ISP、地区ISP、本地ISP。

互联网标准制定

由互联网协会(ISOC)制定，所有的标准都是以RFC文档的方式发表的，制定标准的过程有2个阶段，建议标准-互联网标准。

互联网组成

边缘部分

指连接在互联网上的所有主机，又称端系统。这部分是用户直接使用的。他们之间的通信是指计算机进程间的通信。通信的方式主要由两大类：客户-服务器方式和p2p方式。
客户-服务器方式，是最常见的，例如在浏览网页或发电子邮件时。特征是由特定的请求方和服务方，客户就是服务请求方，服务器就是服务提供方。
对等连接方式(p2p)，是指两台主机在通信时并不区分哪儿一个是服务请求方，哪儿一个是服务提供方。只要两台主机都连接了p2p的软件，就可以进行平等的对等的连接。上方都可以下载对方的共享数据。例如我们使用的迅雷。

核心部分

它向网络边缘的大量主机提供连通性，使边缘的任何一台主机可以通信。是网络中最复杂的部分。其中起到特殊作用的是路由器，是一种专用计算机，不能叫做主机。功能主要是实现分组交换。任务是转发收到的分组。
之前的电话通信网络使用的是电路交换技术，两端建立连接后，这条线路一直都是被占用的，成为一条专用的物理通道。通话完毕后，通信资源才会被释放。这种方式叫做电路交换。当电信网资源不足时，会提示忙音。但是计算机网络传输数据时，在双方通信的这段时间里，线路的传输效率往往很低，因为计算机都是突发的传递数据在线路上，比如计算机处理收到的数据等待返回时或编辑一份在线文档时。
所以计算机网络使用了分组交换，主要使用了存储转发技术。我们把要发送的整块数据称为一个报文，发送时，划分为一个个小的数据段添加拥有控制信息的头部叫做分组，或包。路由器收到一个分组，先暂存一下，检查头部，查找转发表，根据头部中的目的地址。找到合适的接口转发出去。这样一步步操作，交付最终的目的主机。传输过程不需要一条专用的线路，转发时找到合适的线路转发，是陆续的占用通讯资源(路由器之间的)，不是一整条的线路都被占用了。并且互联网是网状结构，多对多关系，一条坏了，可以走别的线路转发。

计算机网络常用指标

速率：单位时间网络传播的比特数，是指额定速率，而不是网络上的实际速率。
带宽：是网络中通道的传送数据的能力。表示单位时间内网络中的能通过的最大数据率。单位是bit／s，一条线路带宽越高，表示能传输的最高数据率也越高。
吞吐量：是单位时间内某个网络的实际数据量。体现现实世界网络的测量。
时延：指数据从网络出发到目的地所需要的时间，是发送时延（发送方发送数据）+传播时延（在链路上传递信息）+处理时延（路由器传递信息）+排队时延（路由器中等待处理）
时延带宽积：传播时延 ✖️ 带宽，表示这个链路最大可以容纳的数据量。可以想象成圆柱的横截面即带宽、传播时延即高度的乘积。
往返时间：数据传播的往返时间
利用率：信道利用率是某个信道有百分之几的时间是被利用的。网络利用率是全网信道利用率加权平均值。并不是越高越好，利用率越高，那么时延也会越大（类似二次函数曲线），一般控制在50%，超过了就要扩容。

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