[网络协议]计算机网络——概述

1. 计算机网络的概念
   1. 计算机网络的定义：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（如，传送数据或视频信号）。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。
   2. 互联网的2个重要的基本特点：连通性和资源共享。
   3. 计算机网络的组成：终端系统/资源子网（提供共享的软件资源和硬件资源）；通信子网（提供信息交换的网络结点和通信线路）。
   4. 计算机网络的类型：
      1. 按拓扑分类：星型结构、树形结构、总线型结构、环形结构、网状结构。
      2. 按范围分类：局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN、个人局域网PAN。
      3. 按传输方式分类：有线网络（IEEE802.3）、无线网络（IEEE802.11、WLAN无线局域网、WPAN无线个域网）。
   5. 计算机网络的性能指标：
      1. 速率：数据的传送速率。bit/s，kbit/s，Mbit/s，Gbit/s等。
      2. 带宽：频域——某个信号具有的频带宽度；时域——网络中某通道传送数据的能力，表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。
      3. 吞吐量：单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量。
      4. 时延：指数据（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。发送/传输时延+传播时延+处理时延+排队时延。
      5. 时延带宽积：链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。时延带宽积 = 传播时延 × 带宽。
      6. 往返时间RTT：表示从发送方发送完数据，到发送方收到来自接收方的确认总共经历的时间。
      7. 利用率：信道利用率；网络利用率。
2. 计算机网络体系结构
   1. 传输方式：
      1. 按传输方向分：单工、双工、全双工。
      2. 按传输对象分：单播、多播、广播。
   2. 数据交换：
      1. 电路交换：整个报文从源头到终点连续的传输。建立连接（建立一条专用的物理通路，占用通信资源）；通话（主叫和被叫双方互相通电话，一直占用通信资源）；释放连接（释放刚才使用的专用的物理通路，归还通信资源）。
      2. 报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来查找转发表，再转发到下一个结点。基于存储转发原理。
      3. 分组交换：将一个报文分成多个分组，传送到相邻结点，再查找转发表，再转发到下一个结点。采用存储转发技术。互联网的核心部分采用分组交换技术。分组是在互联网中传送的数据单元。发送端依次把各分组发送到接收端。位于网络核心部分的路由器负责转发分组，即进行分组交换。路由器要创建和动态维护转发表。
      4. 三种交换方式的比较：若要连续传送大量的数据，且其传送时间远大于连接建立时间，则电路交换的传输速率较快。报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率。由于一个分组的长度往往远小于整个报文的长度，因此分组交换比报文交换的时延小，同时也具有更好的灵活性。
   3. 通信协议和体系结构
      1. 网络协议三要素：语法、语义、时序。
      2. OSI参考模型：
         1. 物理层：单位bit，利用传输介质为通信的网络结点之间的建立。
         2. 数据链路层：单位帧，在物理层的基础之上，提供点到点之间的服务，才去差错控制和流量控制的方法，实现网络互联。
         3. 网络层：单位分组，在数据链路层的基础之上，提供点到点之间的通信，提供路由功能，实现拥塞控制、网络互联等功能。
         4. 传输层：提供端到端之间的数据传输服务，实现对数据进行控制和操作的功能。
         5. 会话层：负责维护通信中两个结点之间的会话建立维护和断开，以及数据的交换。
         6. 表示层：用于处理交互数据的表示方式，如格式转换、数据的加密和解密、数据压缩和恢复等功能。
         7. 应用层：使应用程序通过网络服务。
   4. TCP/IP参考模型：
      1. 网络接口层：物理层+数据链路层
      2. 网际层：网络层
      3. 传输层
      4. 应用层
   5. 五层协议的体系结构：
      1. 物理层
      2. 数据链路层
      3. 网络层
      4. 运输层
      5. 应用层：会话层+表示层+应用层