第一章 概述
三网： 电信网络、有线电视网络、计算机网络
计算机网络向用户提供的最重要的功能：连通性和共享
连通性：计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，就像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。
共享：即“资源共享”，信息共享、软件共享和硬件共享。
因特网发展的三个阶段：
第一阶段：从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程。1983 年 TCP/IP 协议成为 ARPANET 上的标准协议。
第二阶段：建成三级结构的因特网：主干网、地区网和校园网（或企业网）。
第三阶段：形成多层次的ISP（Internet Service Provider 因特网服务提供者）结构的因特网
Internet 和 Internet 的区别：
internet：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。
Internet：专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET。
互联网的组成：
- 边缘部分：有所有连接在因特网上的主机组成。这部分由用户直接使用，用来进行通信和资源共享。
- 核心部分 : 由大量的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）。
处于边缘部分的用户通信方式：
- 客户服务器方式（C/S方式）：即Client/Server方式。（客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方）
- 对等方式（P2P方式）：即Peer-to-Peer方式。（对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器）
核心部分的交换技术 ：
- 电路交换 的三个阶段：建立连接——通话——释放连接
在通话时，两用户之间占用端到端的资源，而由于绝大部分时间线路都是空闲的，所以线路的传输速率往往很低。 - 分组交换 的组成：报文、首部、分组。采用存储转发技术，即收到分组——存储分组——查询路由（路由选择协议）——转发分组。优点：高效、灵活、迅速、可靠。缺点：时延、开销。关键构件：路由器。
- 报文交换 整个报文传送到相邻结点，全部存储下来之后查询转发表，转发到下一个结点。
1.4 计算机网络的类别
分类
按通信距离分：广域网、局域网、城域网
按信息交换方式分：电路交换网、分组交换网、总和交换网
按网络拓扑结构分：星型网、树型网、环型网、总线网
按通信介质分：双绞线网、同轴电缆网、光纤网、卫星网
按传输带宽分：基带网、宽带网
按使用范围分：公用网、专用网
按速率分：高速网、中速网、低速网
按通信传播方式分：广播式、点到点式
1.6 计算机网络的性能
速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，也称为数据率或比特率。单位：b/s（比特每秒）或bits/s 或bps,即bit per second。数据率较高的时候可用kb/s、Mb/s(M=106=兆)、Gb/s(G=109=吉)或Tb/s（T=1012=太）。
Eg:100M以太网忽略了单位的b/s，为速率为100Mb/s的以太网。
带宽：某个信号具有的频带宽度，单位：赫（或千赫、兆赫、吉赫）。计算机网络中带宽用来表示网络通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位“比特每秒”，b/s。或Kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s等。
吞吐量：单位时间通过某个网络的数据量。（实际上到底有多少数据量能够通过网络，受网络带宽或网络的额定速率的限制），单位：可用b/s或每秒传送的字节数或帧数。
时延：延迟或迟延。数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。
a) 发送时延：主机或路由器发送数据帧所需要的时间（发送第一个数据帧开始到该帧的最后一个比特发送完毕），也叫传输时延。
计算公式：发送时延=数据帧长度(b)/发送速率(b/s)=数据块长度/带宽速率。
不是固定不变，与发送的帧长（比特）成正比，与发送速率成反比。
b) 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。
公式：传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)
c) 处理时延：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理（分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验或查找适当的路由等等）
d) 排队时延：分组在经过网络传输时，要经过许多的路由器。但分组在进入路由器后要在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发。这就产生了排队时延。（取决于网络当时的通信量，当网络的通信量很大的时候就会发生队列溢出，使分组丢失，这相当于排队时延为无穷大）
总时延=发送时延（重要）+传播时延（微不足道）+处理时延+排队时延
100MB，M（指220=1048576），B是字节，1字节= 8比特。
备注：（1）对于高速网络链路，提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路的传播速率。载荷信息的电磁波在通信线路上的传播速率（光速的数量级）与数据的发送速率并无关系。提高数据的发送速率只是减少了数据的发送时延。
（2）数据发送速率的单位是每秒发送了多少比特，是指某个点或某个接口上的发送速率。而传播速率的单位是每秒传播多少公里，是指传输线路上比特的传播速率。
e) 时延带宽积：指发送端发送的第一个比特即将到达终点时，发送端已经发出了多少个比特。因此又称为以比特为单位的链路长度。
公式：传播时延x带宽。
f) 往返时间(Round-trip time, RTT)：发送方发送数据开始到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时间。（与分组长度有关）
g) 利用率：有信道利用率（某信道有百分之几的时间是被利用的，有数据通过。完全空闲的信道利用率是零）和网络利用率（全网络的信道利用率的加权平均值）。该值并非越高越好。信道或网络利用率越高会产生非常大的时延。
公式：D=D0/(1-U) D:网络空闲时的时延，D：当前网络的时延，U：利用率。
非性能特征：费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于管理和维护。
1.7 计算机网络体系结构
定义：计算机网络的各层及其协议的集合。就是这个计算机网络及其构件所应完成功能的精确定义。
系统网络体系结构（SNA）
开放系统互连基本参考模型（OSI/RM），七层协议的体系结构。
- 网络协议三要素：语法、语义和同步。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，完成何种动作以及做出何种响应。同步：即时间实现顺序的详细说明。
- OSI参考模型7层：
(程序开发)
应用层：能产生流量并能和用户交互的应用程序
表示层：加密 压缩 开发人员
会话层：服务和客户端建立的会话 可以查木马netstat -nb
(网络工程)
传输层：可靠(建立会话)/不可靠传输(不建立会话,不耗资源) 流量传输
网络层：IP地址编址 选择最佳路径
数据链路层：输入层封装 添加物理层地址 MAC
物理层：电压 接口标准
网络排除(思路：从底层到高层逐一排查)
OSI(开放式系统互联)参考模型和网络安全的问题
物理层安全：网口；数据链路层：ADSL，网络密码；网络层安全：应用层安全：SQL注入漏洞 上传漏洞 - 分层的好处：
各层之间独立、灵活性好、结构上可分割开、易于实现和维护和能促进标准化工作。 - 各层需要完成的功能
差错控制：使得和网络对等端的相应层次的通信更加可靠。
流量控制：使得发送端的发送速率不要太快，要使接收端来得及接收。
分段和重装：发送端将要发送的数据块划分为更小的单位，在接收端将其还原。
复用和分用：发送端几个高层会话复用一条低层的连接，在接收端再进行分用。
连结建立和释放：交换数据前先建立一条逻辑连接。数据传送结束后释放连接。 - 具有五层协议的体系结构
五层协议的体系结构
物理层：物理层的任务就是透明地传送比特流（二进制数据）。（注意：传递信息的物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第0 层。）物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。
数据链路层：主要负责在通信的实体间建立数据链路连接。将网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻结点间的链路上”透明“的传送以帧为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。在收到数据时，控制信息使收到端直到哪个帧从哪个比特开始和结束。
网络层：负责创建逻辑链路以及实现数据包的分片和重组，实现拥塞控制、网络互连等功能。选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。网络层将运输层产生的报文或用户数据报封装成分组（IP数据报）或包进行传送。（由于网络层使用IP协议，因此分组也叫做IP数据报，简称数据报）
运输层：负责向用户提供端到端的通信服务，实现流量控制以及差错控制。向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端对端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。（TCP、UDP）
TCP:传输控制协议，面向连接的，传输单位：报文段（segment），提供可靠交付。
UDP：用户数据报协议，无连接的，传输单位：用户数据报，不保证提供可靠的交付，只能提供“尽最大努力交付”。
应用层：为应用程序提供网络服务。直接为用户的应用进程提供服务（HTTP、FTP等）
OSI体系结构：物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层
TCP/IP体系结构：网络接口层、网际层IP、运输层、应用层
- 实体、协议、服务和服务访问点（SAP）
SDU:服务数据单元
PDU:协议数据单元，一个SDU划分成几个PDU。
https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/104541219