第一章.概述
1.1 计算机网络在信息时代的重要
互联网两个重要特点：连通性和共享
1.2互联网概述
计算机网络定义：若干节点和连接节点链路构成 （节点-计算机、集线器、交换机、路由器，链路构成）
互联网基础结构发展的三个阶段
- 第一阶段：单个网络ARPANET向互联网发展过程,1983年TCP/IP协议成为ARPANET上标准协议，所以1983年互联网诞生时间
- 第二阶段：建成三级结构的互联网（主干网、地区网、校园网/企业网）
- 第三阶段：逐渐形成多层次的ISP结构的互联网
- ISP(Internet Service Provider)从管理机构申请IP地址，提供给机构和个人
- ISP分类：主干ISP、地区ISP、本地ISP
互联网交换点IXP，允许两个网络直接相连并交换分组，可以在两个地区ISP中假设IXP使得本地ISP不需要通过主干ISP才能交换分组，多个网络交换机组成
internet和Internet区别
- internet(互连网)：通用名称，泛指多个计算机连成的计算机网络，它们中间的通信协议可以任意的
- Internet(互联网)：专有名词，全球最大的、开放的、由众多网络相互连接形成的特定互联网，采用TCP/IP协议，前身ARPANET
互联网标准化工作，互联网标准形成三个阶段
- 互联网草案（2011年已被取消）
- 建议标准-从这个阶段开始成为RFC文档
- 互联网标准-每个标准分配到编号STD xxx,一个标准可跟多个RFC文档关联
1.3互联网的组成
互联网结构工作方式上分成
- 边缘部分：所有连接在互联网上主机组成
- 核心部分：大量网络和连接网络的路由器组成
边缘部分的主机又称端系统，端系统之间通信方式划分
- 客户-服务器方式
- 对等连接(P2P):本质然是客户-服务器方式，每一台主机既是客户又是服务器
互联网核心部分要向网络边缘部分大量主机提供连通性，路由器在核心部分起重要作用
- 电路交换：建立连接（占用通信资源）->通话(保持通信资源)->释放连接(归还通信资源)，一般使用交换机连接，电路交换传输计算机数据效率很低，主要是一直会占用线路资源，但不一定会传输数据
- 报文交换：整个报文(要发送的整块数据)进行传输
- 分组交换：分组/包-报文划分成等长数据块加上首部/包头
1.5计算机网络的类别
计算机定义【PETE11】
根据网络作用范围进行分类
- 广域网WAN：几十-几千公里
- 局域网MAN：1km左右
- 个人区域网LAN：10m
根据网络使用者分类
- 公用网
- 专用网
接入网：从某个用户端系统到互联网中第一个路由器之间的一种网络
1.6计算机网络的性能
七个性能指标
- 速率：bit/s，bit-位，B-byte-8b
- 带宽
- 原指某个信号具有的频带宽度，信号不同频率成分占据频率范围，比如300Hz到600Hz(信号频率=1/信号周期)
- 在计网中，它指的是网络中某通道传送数据能力，即单位时间内某信道所能通过的最高数据率，单位bit/s
- 吞吐量：单位时间内通过信道的实际数据量，单位bit/s
- 时延
- 发送时延：数据帧长度/发送速率
- 传播时延：信道长度/电磁波在信道传播速率
- 处理时延：主机、路由器收到分组花费时间处理，提取数据
- 排队时延：分组在路由器在输入队列进行排队花费时间
- 时延带宽积：传播时延x带宽
- 往返时间
- 利用率
非性能特征：费用、质量、标准、可靠性等
1.7计算机网络体系结构
网络协议：
- 语法，即数据与控制信息的结构或格式
- 语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作，做出何种响应
- 同步，事件实现顺序的详细说明
计算机网络各层及其协议的集合就是网络的体系结构
三种体系结构
- OSI的七层协议体系结构-理论完整，复杂但不实用(应用层分为应用层、表示层、会话层)
- TCP/IP的体系结构(四层网际层IP、网络接口层=数据链路层+物理层)
- 五层协议的体系结构
- 应用层:报文,应用层任务是通过应用进程交互完成特定网络应用，应用层协议定义应用进程间通信交互规则，例如：HTTP协议，DNS域名系统，SMTP协议。
- 运输层：TCP/UDP，为两台主机中进程之间通信提供数据传输服务，复用分用，用户数据报
- 网络层：IP数据报，负责为分组交换网不同主机提供通信服务，分组，IP协议，选择合适路由
- 数据链路层：帧，根据包装的帧头部控制信息进行差错分析，进行检错纠错，根据控制信息知道一个帧从哪个比特开始到哪个比特结束
- 物理层：比特，比特流是01流，物理层协议考虑多大电压代表1、0，连接的缆线条数，解释比特代表的意思不是物理层任务
