第一章 计算机网络概述

1.1 计算机网络在信息时代的作用

1.2 因特网概述

网络分类：

• 网络：许多计算机连接在一起的的局域网；

• 互联网：internet许多网络连接在一起；

• 因特网：Internet 全球最大的互联网；

网络发展的三个阶段

• ARPANET向互联网发展
• 三级结构的因特网
• 多层次ISP结构的因特网

多层次ISP结构的互联网

中国互联网

ISP、企业网以及网民

因特网的标准化工作

1.3 因特网的组成

因特网的边缘部分：

因特网的核心部分：

电路交换：

• 座机电话属于电路交换

• 电路交换时面向连接的

  

• 电路交换适合于数据量很大的实时性传输，核心路由器之间可以使用电路交换

报文交换

• 报文一般比分组交换的数据长度多
• 报文交换的延时较长

分组交换：

• 分组交换不建立连接

• 路由器用的是分组交换

• 分组转发优点：高效、灵活、迅速、可靠

• 分组转发缺点：延时大、开销大

• 分组转发的过程

• 在路由器中暂存，查找转发表，找到转发端口

• 路由器是具有存储转发的功能

• 网络里的线路可以复用

三者的比较：

1.4 计算机网络在我国的发展

1.5 计算机网络的类别

计算机网络最简单的定义：一些相互连接的、自治的计算机的集合

注意：

• 局域网和广域网不单单从网络覆盖的范围区分，应用了广域网技术就为广域网，应用了局域网技术就为局域网
• 局域网通信距离一般不超过100米

1.6 计算机网络的性能指标

速率

连接在计算机网络上的主机在数字信道上的传送数据位数的速率。也称之为datat rate或bit rate。

单位为：b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s, 运营商给的宽带速率单位为b/s，软件一般显示的下载速率是kb/s。

速率指的是在各个信道上传输数据位数的速度，而不是所有信道的总和。

带宽

带宽是指数据通信领域中，数组信道所有传送的最高数据率。

单位为：b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s

网卡所能传送数据的最高速度。

吞吐量

在单位时间内通过某个网络的数据量。

时延

• 发送时延 = $\frac{数据块长度(比特)}{信道带宽(比特/秒)}$

• 传播时延 = $\frac{信道长度(米)}{信号在信道上传播的速率(米/秒)}$

• 处理时延 = 网络节点存储转发处理时间

• 排队时延 = 转发过程中排队的时间

时延带宽积

利用率

利用率分为信道利用率和网络利用率。

• 信道利用率 = $\frac{有数据通过时间}{有+无数据通过时间}$

• 网络利用率 = 信道利用率加权平均值

• 时延D和网络利用率线性关系

  网络利用率越高时延越大

非性能指标

1.7 计算机网络的体系结构

几个基本概念：

计算机网络的体系结构

注意：

• 前三层可以看做为一层，也称之为OSI五层模型
• 这里的每一层可以理解为通信的步骤
• 之所以分层是为了降低每一层之间的关联，减少相互影响
• 网络工程师是主要解决的是后面四层
• 数据链路层安全：ASDL拨号账号密码，WIFI密码

开放系统信息交换设计的几个概念

五层协议对应的数据单元

发送数据示例

接收数据示例