计算机网络
一、概述
1.因特网概述
1.1 网络、互联网和因特网
- 网络：是由若干个结点和连接这些结点的链路组成。
- 多个网络还可以通过路由器互连起来，构成一个覆盖范围更大的网络，即“网络的网络”——互联网。
- 因特网（Internet)是世界上最大的互联网络。
?Internet和internet的区别：
- Internet：因特网，是专有名词，用来指全球最大的，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协议作为通信的规则，其前身是美国的ARPANET。
- internet:互联网，是一个通用名词，它泛指多个计算机网络互连而成的网络，在这些网络之间的通信协议可以是任意的。
1.2因特网发展的三个阶段（了解）
1.3 因特网的组成（了解）
- 边缘部分：由所有连接在因特网的主机组成，这部分是用户直接使用的，用来通信（传送数据，音频和视频）和资源共享。
- 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（提供连通性和分组交换）
2.三种交换方式
2.1 电路交换
- 电话交换机接通电线下方式叫做电路交换。
- 从通信资源的分配角度看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。
- 电路交换的三个步骤：
①建立连接（分配通信资源）
②通话（占有通信资源）
③释放连接（归还通话资源）
?：当使用电路交换来传送计算机间的数据时，其线路传输效率往往很低
2.2 分组交换?（计算机网络采用的方式）
- 发送方：构造分组并发送分组。
- 路由器：缓存分组并转发分组。
- 接收方：接受分组并还原报文。
报文：报文(message)是网络中交换与传输的数据单元，即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短很不一致，长度不限且可变。
2.3 报文交换
- 与分组交换类似，采用存储转发的方式来传送计算机间的数据，但报文交换对报文的大小没有限制，这就要求交换结点需要具有较大的缓存空间。
- 报文交换主要用于早期的电报通信网，现在较少使用，已经被先进的分组交换所替代。
- 分组交换较之于报文交换的优点：减少了转发时延，还可以避免过长的报文长时间占用链路，同时也有利于进行差错控制。
2.4 三种交换方式的对比
3.计算机网络的定义与分类
3.1 计算机网络的定义
- 计算机网络的精确定义并未统一
- 计算机网络最简单的定义是：一些互相连接的、自治的计算机的集合。
互连：是指计算机之间可以通过有线或者无线的方式进行数据通信。
自治：是指独立的计算机，它有自己的硬件和软件，可以单独运行使用。
集合：是指至少需要两台计算机。 - 计算机网络较好的定义是：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（例如传送数据或者视频信号）。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。
计算机网络所连接的硬件，并不限于一般的计算机，而是包括了智能手机等智能硬件。
计算机网络并非专门用来传送数据，而是能够支持很多种的应用（包括今后可能出现的各种应用）
3.2 计算机网络的分类
4.计算机网络的性能指标
** 性能指标可以从不同方面来度量计算机网络的性能，常用的有以下8个**
4.1 速率
4.2 带宽
4.3 吞吐量
4.4 时延
4.5 时延带宽积
4.6 往返时间
4.7 利用率
4.8 丢包率
4.9 总结整理
5.计算机网络体系结构
5.1 常见的计算机网络体系结构
5.2 计算机网络体系结构分层的必要性
- 计算机网络是个非常复杂的系统。早在最初的ARPAMET设计时就提出了分层的设计理念。
- 分层可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。
5.3 计算机网络体系结构中的专用术语
- 实体：任何可发送或者接收信息的硬件或者软件进程。
- 对等实体： 收发双方相同层次中的实体。
- 协议：控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合。
- 协议的三要素：①语法；②语义；③同步
①语法：定义所交换信息的格式。
②语义：定义通信双方所要完成的操作。
③同步：定义收发双方的时序关系。
- 在协议的控制下，两个对等实体间的逻辑通信使得本层能够向上一层提供服务。
- 要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。
- 协议是水平的，而服务是垂直的。
- 实体看得见相邻下层所提供的服务，但并不知道实现该服务的具体协议，也就是说下层的协议对上层的实体是“透明”的。
- 服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体交换信息的逻辑接口，用于区分不同的服务类型。
数据链路层的服务访问点为帧的“类型”字段。
网络层的服务访问点为IP数据报首部中的“协议字段”。
运输层的服务访问点为**“端口号”**。 - 服务原语：上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令称为服务原语。
- 协议数据单元PDU：对等层次之间传送的数据包。
- 服务数据单元SDU：同一系统内，层与层之间交换的数据包。
- 多个SDU可以合成为一个PDU；一个SDU也可以划分为多个PDU。
二、物理层
1.物理层的基本概念
- 物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上运输比特流。
- 物理层为数据链路层屏蔽了各种传输媒体的差异，使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体上是什么。
2.物理层下面的传输媒体（了解）
3.传输方式
- 串行传输与并行传输
- 同步传输与异步传输
- 单向通信（单工）、双向交替通信（半双工）、双向同时通信（全双工）
4.编码与调制
