互联网概述
- 掌握三个概念：网络(计算机网络的缩写)，互连网(internet)，互联网(Internet)
- 掌握互联网发展的三个阶段
- 掌握互联网正式标准的三个阶段
网络，互连网，互联网
- 网络：由若干个结点和连接这些结点的链路组成。结点可以是计算机、集线器、交换机、路由器。
- 互连网：(internet)网络之间通过路由器互连起来，构成的一个范围更大的计算机网络，这些网络之间的通信协议不一定为TCP/IP。
- 互联网：(Internet)当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定互连网，特别指出一定采用TCP/IP协议族作为通信规则，且前身为美国的ARPANET。
互联网发展的三个阶段
- 第一阶段是从单个网络ARPANET向互连网发展的过程。1983年TCP/IP协议族成为ARPANET上的标准协议，使得所有使用该协议族的计算机都能利用互连网相互通信。
- 第二阶段的特点是建成了三级结构的互联网。主干网、地区网、校园网(或企业网)三级结构。
- 第三阶段的特点是逐渐形成了多层次ISP结构的互联网。美国政府不再负责互联网的运营，而交由互联网服务提供者ISP(Internet Service Provider)负责，我国的中国移动是我国ISP之一。ISP分为主干ISP、地区ISP、本地ISP，各级ISP有分层但也可以越层交换。为了更快交换数据，出现了互联网交换点IXP，其常采用工作在数据链路层的数据交换机。
互联网正式标准的三个阶段
- 互联网草案----有效期只有6个月，不算是RFC文档
- 建议标准----从这个阶段开始成为RFC文档。
- 互联网标准----达到正式标准后，每个标准分配到一个编号STD xx。
互联网组成
互联网的拓扑结构虽然非常复杂，但从工作方式看，可以划分为以下两大块。
- 边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的。
- 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换).
边缘部分
网络边缘的端系统之间的通信方式通常分为两大类：客户-服务器方式C/S和对等方式P2P
核心部分
在核心部分其特殊作用的是路由器，它是一种专用计算机。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，这是网络核心部分最重要的功能。为了弄清分组交换，下面先介绍电路交换的基本概念。
- 电路交换
必须经过建立连接(占用通信资源)->通信(一直占用通信资源)->释放连接(归还通信资源)三个步骤的交换方式称为电路交换。 - 分组交换
略，（重要）
计算机网络的类型
计算机网络的定义[PETE11]：计算机网络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
- 城域网
- 局域网
- 个人区域网
按照网络的使用者进行分类
- 公用网
- 专用网
用来把用户接入到互联网的网络：接入网(Access Network)
计算机网络的性能
这部分有性能指标和非性能指标，性能指标会涉及一些重要的计算。
性能指标
速率（数据率、比特率）
单位为bit/s或者bps
k=10^3, M=10^6, G=10^9, T=10^12, P=10^15....
当提到网络的速率时，往往指的是额定速率或标称速率，而并非网络实际上运行的速率
举个例子，我家的光纤的速率为20Mbps。带宽
带宽有两种意义，为避免引起不必要的歧义，在这里只讨论计算机网络中的带宽意义。
表示网络中某通道传送数据的能力，在单位时间内网络中的某通道所能通过的最高数据率，单位为bit/s吞吐量
表示在单位时间内通过某个网络的实际的数据量（重点在实际）。吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。显然，吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。例如，对于一个1Gbit/s的以太网，就是说其额定速率是1Gbit/s，这个数值也是该以太网的吞吐量的绝对上限值。另外，有时吞吐量还可用每秒传送的字节数或帧数来表示-
时延：数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。
- 处理时延：主机或路由器在收到分组时要花费一定时间进行处理。
- 排队时延：分组在经过网络传输时，要经过很多路由器，但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。
- 发送时延：主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。=数据帧长度(bit)/发送速率(bit/s)
- 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。=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)
例题：假定有一个长度为100MB的数据块，在带宽为1Mbit/s的信道上连续发送，其发送时延为？
分析：先区分100MB中的M表示2^20, 1Mbit/s中的M表示10^6。答案为838.9s。 时延带宽积
时延带宽积 = 传播时延 x 带宽往返时间RTT
- 利用率
包括信道利用率和网络利用率
非性能指标
- 费用
- 质量
- 标准化
- 可靠性
- 可拓展性和可升级性
- 易于管理和维护
