计算机网络-1
1.1.1概念、 组成、功能和分类
概念
计算机网络：是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。
计算机网络是互连的、自治的计算机集合。
互连-互联互通 通信链路
自治-无主从关系
计算机网络的功能：
- 数据通信（连通性）
- 资源共享 硬件 软件 数据
- 分布式处理 多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分
- 提高可靠性 替代机
- 负载均衡 各计算机之间更亲密
计算机网络的组成
1.组成部分 硬件、软件、协议
2.工作方式
边缘部分 用户直接使用：c/s方式、p2p方式
核心部分 为边缘部分服务
3.功能组成
通讯子网 实现数据通信
资源子网 实现资源共享/数据处理
计算机网路的分类
1.按分布范围划分
交换技术 ↓ 广播技术↓
广域网WAN 城域网MAN 局域网WAN 个人区域网PAN
2.按使用者划分
公用网：中国电信等
专用网：军队、政府
3.按交换技术分
电路交换 报文交换 分组交换
4.按拓补结构分
总线型 星型 环型 网状型(常用于广域网)
5.按传输技术分
广播式网络：共享公共通信信道
点对点网络：使用分组存储转发和路由共享机制
1.1.2标准化工作及相关组织
标准的分类
法定标准 由权威机构制定的正式的、合法的标准 OSI
事实标准 某些公司的产品在竞争中占据了主流，时间长了，这些产品中的协议和技术就成了标准 TCP/IP
标准化工作
RFC-因特网标准的形式
RFC要上升为因特网标准的四个阶段：
- 因特网草案 这个阶段还不是RFC文档
- 建议标准 从这个阶段开始是RFC文档
- 草案标准 IETF、IAB组织审核
- 因特网标准
标准化工作的相关组织
国际标准化组织 ISO OSI参考模型、HDLC协议
国际电信联盟 ITU 制定通信规则
国际电气电子工程师协会 IEEEE 学术机构、IEEEE802系列标准、5G
Internet工程师任务组 IETF 负责因特网相关标准的制定 RFC xxxx
1.1.3性能指标之数据、带宽、吞吐量
速率即数据率或称数据传输率或比特率。
比特 1/0 位
连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率
单位是：b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s, Tb/s
带宽
（1）“带宽”原本指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹（Hz）。
（2）计算杋网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位是“比特每秒”，b/5s，kb/s，Mb/s，Gb/s。
网络设备所支持的最高速度
带宽影响的是发送给速率，对传播速率没有影响
eg：影响的是母鸡下蛋的速度，不影响鸡蛋孵化的速度
吞吐量
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。单位b/s，kb/s，Mb/s等。
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
吞吐量=把所有的链路加和
1.1.4性能指标之时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率
时延
指数据（报文/分组/比特流）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟或迟延。单位是s
时延分为：发送时延(传输时延)、传播时延、排队时延、处理时延。
发送时延：从发送分组的第一个比特算起，到分组的最后一个比特发送完毕所需要的时间。
$$
发送时延=数据长度/信道带宽(发送速率)
$$
传播时延：取决于电磁波传播速度和链路长度
$$
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率
$$
排队时延：等待输出/入链路可用
处理时延：检错 找出口
高速链路指的是发送速率快，说的并不是传播速率
如果求总时延，题目如果都考虑到，则需要全部加起来。
时延带宽积
$$
时延带宽积(bit)=传播时延(s)*带宽(b/s)
$$
时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。
即 某现在链路有多少比特
描述的是链路当中此时此刻的数据容量
往返时延RTT
从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认），总共经历的时延。
RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多
RTT包括：往返传播时延=传播时延*2 ；末端处理时间
RTT不包括传输时延(把数据从主机放到信道)，只管信道上的时间
利用率
利用率包括：信道利用率；网络利用率
$$
信道利用率=有数据通过的时间/(有+无)数据通过的时间
$$
$$
网络利用率=信道利用率加权平均值
$$
1.2.1分层结构、协议、接口、服务
为什么要分层？
比如：发送文件前要完成的工作
（1）发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活
（2）要告诉网络如何识别目的主机。
（3）发起通信的计算机要查明目的主机是否开机，并且与网络连接正常。
（4）发起通信的计算杋要弄清楚，对方计算机中文件管理程序是否已经做好准备工作。
（5）确保差错和意外可以解决。……等
他会存在很多问题，所以要把这个大问题分成很多小问题来解决
怎么分层？
协议 服务 接口
正式认识分层结构
网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构。
计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构。
每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能。
计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。
第n层在向η+1层提供服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能。
仅仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。
体系结构是抽象的，而实现是指能运行的一些软件和硬件。
