[网络协议]计算机网络整理（一）

一、思维导图

二、重点

（一）网络、互联网、因特网的概念

1、网络（Network）
&emap;&emap;由若干结点（Node）和连接这些结点的链路（Link）组成。
2、互联网（internet）
&emap;&emap;多个网络可以通过路由器互连起来，形成一个覆盖范围更大的网络，及互联网，因此互联网是网络的网络。
3、因特网（Internet）
&emap;&emap;是世界上最大的互连网络（用户数以亿计，互连的网络数以百万计）。

（二）分组交换

&emap;&emap;将报文分成若干个等长的报文段，然后将各数据添加首部（包含重要的控件信息），构成分组。==节点交换机（路由器）==对分组进行存储转发，分组从源主机到目的主机可走不同的路径。

（三）计算机网络的分类

1、按交换技术

电路交换网、报文交换网、分组交换网

2、按使用者

公用网、专用网

3、安传输介质

有线网、无线网

4、按覆盖范围

广域网（WAN）、城域网(MAN)、局域网(LAN)、个域网(PAN)

5、按拓扑结构

总线型网络、星型网络、环形网络、网状网络

（四）带宽

??用来表示网络通信线路所能传送数据的能力，也就是最高数据率。

（五）时延

1、发送时延

??分组长度（b）/发送速率（b/s）

2、传播时延

??信道长度（m）/电磁波传播速率（m/s）
??电磁波传播速率：
自由空间：3*$10^8$m/s
铜线：2.3*$10^8$m/s
光纤：2*$10^8$m/s

3、处理时延

??不方便计算，忽略。

（六）利用率

（七）分层的必要性

1、概念

??计算机网络是非常复杂的系统,“分层”可以将庞大而复杂的问题，转化成若干弱小的局部问题。

2、以五层原理体系结构为例，说明分层的必要性

物理层：解决使用何种信号传输比特的问题。
数据链路层：解决分组在一个网络（或一段链路）上的传输问题。
网络层：解决分组在多个网络间传输（路由）的问题。
运输层：解决进程之间基于网络的通信问题。
应用层：解决应用进程间的交互来实现特定网络应用的问题。

（八）常见的计算机网络体系结构

1、osi七层体系结构

法律上的国际标准：物理层、数据链路层、网络层、传输层、对话层、表示层、应用层。

2、TCP/IP的四层体系结构

实际上的国际标准：网络接口层、网际层、传输层、应用层。

3、五层协议的原理体系结构

便于教学：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。

（九）分层思想举例

??通过浏览器进程与Web服务器进程的交互实例，演示分组逐层封装和解封的过程视频（P9）。

（十）专用术语

1、实体

??实体是指任何可发送或接受信息的硬件或软件进程。
??对等实体是指通信双方相同层次中的实体。

2、协议

（1）概念
??协议是指控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合。
（2）协议的三要素是语法、语义、同步。
??语法定义所交换信息的格式。例如：ip数据报的格式
??语义定义通信双方所要完成的操作。例如：主机发送HTTP的GET请求给Web服务器，Web服务器收到后执行相应的操作，然后给主机发回HTTP响应。
??同步定义通信双方的时序关系。例如：TCP的“三报文握手”建立连接的过程。
（3）协议数据单元
??对等层次之间传输的数据包成为该层的协议数据单元PDU。
??应用层：报文（message）
??运输层：TCP报文段（segment）或UDP用户数据报（datagram）
??网络层：分组（packet）或IP数据报
??数据链路层：帧（frame）
??物理层：比特流（bit stram）

3、服务

（1）概念
??在协议的控制下，两个对等实体之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，还需要使用下一层所提供的服务。 协议是水平的，服务是垂直的。 实体看得见相邻下层提供的服务，但并不知道实现该服务的具体协议。也就是说==下面的协议对上面的实体是“透明”==的。
（2）服务访问点是指在同一系统中，相邻两个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“窗口号”。
(3)服务原语是指上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换的一些命令。
(4)服务数据单元SDU是指统一系统内，层与层之间交换的数据包。 多个SDU可以合成为一个PDU；一个SUP也可以划分为多个PDU。