第一章：计算机网络概论

能力目标：

• 理解计算机网络基本概念
• 理解网络的拓扑结构及其特点和应用
• 掌握计算机的通信子网与资源子网的构成
• 了解计算机网络应用和计算机网络的分类
• 了解常用的网络传输介质类型、特点和应用

1.1：概述：计算机网络是指将位于不同地理位置并具有独立功能的多台计算机系统通过通信设备和线路系统连接起来，并配以完善的网络软件（网络协议、信息交换方式以及网路操作系统等）来实现网络通信和软、硬件资源共享的计算机集合。

计算机网络的发展：

1. 第一阶段：诞生阶段
2. 第二阶段：形成阶段
3. 第三阶段：计算机网络互联标准化
4. 第四阶段：高速网络技术阶段
5. 计算机网络的发展趋势：涉及内容有：三网合一（通信、计算机、与有线电视）、光通信、IPV6、宽带接入技术、移动通信系统技术

1.2.1：

计算机网络的组成：（逻辑功能+物理组成）

计算机网络要完成资源共享、数据 通信两大基本功能，因此，从逻辑功能来看，一个计算机网络分为两部分：负责资源共享的计算机与终端；负责数据通信控制处理机与通讯链路。

 资源子网：负责资源共享的子网

通信子网：负责数据传输的子网

计算机网络由若干计算机（服务器、客户端）及各种通信设备通过电缆、电话线等通讯线路组成。

1.2.2：计算机网络的分类

按覆盖范围划分的计算机网络

1. 个人局域网
2. 局域网
3. 城域网
4. 广域网：可以跨区域、跨城市、跨国家

按通信介质划分的计算机网络

1. 有线网。采用同轴电缆、双绞线、光纤等物理介质
2. 无线网。采用卫星、微波等

按传输介质划分的计算机网络

1. 广播式网络。所有联网计算机都共享一个公共的通信信道
2. 点到点式网络。与广播式网络相反，在点到点式网络中，每条网络连接一对计算机

按使用对象划分

1. 公用网
2. 专用网

按网络中计算机所处的地位进行

1. 对等网
2. 基于服务器的网络

1.3：计算机网络的拓扑结构

按照网络中的各节点位置和布局，计算机网络可分为总线拓扑结构、星型、环形、树形、网状拓扑结构

1.4：计算机网络的功能与应用

1. 数据交换和通信
2. 资源共享
   1. 硬件共享
   2. 软件共享
   3. 数据共享
3. 系统的可靠性
4. 分布式网络处理和均衡负荷
5. 增强服务项目

1.5：传输介质：

双绞线（屏蔽和非屏蔽）、同轴电缆、光缆

       ：无介质传播：

无线电广播、微波、红外线通信、激光

        ：几种介质安全性比较：

1.6：标准化组织：

概述：国际标准化组织（ISO）是由各国际标准化团体组成的世界性联合组织。

1.7：计算机网络的主要性能指标：

影响网络性能的因素有很多，如传输的距离、使用的技术、带宽等。对于用户而言，主要体现在所获得速度不一样。计算机主要性能指标有带宽和时延

1. 1在局域网和广域中，都使用带宽来描述网络的传输容量。

带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。带宽的单位为HZ（kHZ、MHZ等）。在通信线路上传输模拟信号时，将通信线路允许通过的信号频带范围称之为线路带宽（或通频带）

在通信线路上传输数字信号时，带宽就等于数字信道所能传送的“最高数据速率”。

吞吐量：是指一组特定的数据在特定的时间段经过特定的路径所传输的信息的实际测量值。吞吐量<<介质本身可以提供的得带宽。

决定吞吐量的因素主要有：

• 网络互联设备
• 所传输的数据类型
• 网络的拓扑结构
• 网络上并发用户的数量
• 用户的计算机
• 服务器
• 拥塞

1. 2时延：

时延是指一个报文或分组从一个网络（或一条链路）的一端传送到另一端所需要的时间。通常讲，时延有以下几部分组成：

1. 2.1发送时延：（传输时延）是节点在发送数据时使数据块从节点进入传输介质所需要的时间，从第一个比特开始发送到最后一个比特发送完毕：

发送时延=数据块长度/信道带宽       （信道带宽就是指数据在信道上的发送速率，也称为数据在信道上的传输速率）

1. 2.2传播时延：是指电磁波在信道上传播一定距离而花费的时间:

传播时延：信道长度/电磁波在信道上的传播速率

 

1. 2.3处理时间：处理时延是指数据在交换节点为存储转发而进行的一些必要处理说花费的时间

取决于当时网络的通信量

1. 2.4排队时延：节点缓存队列中的分组（报文）排队所经历的时延

D=D0/（1-u0）u0------>利用率、D0----------------------------->网络空时的时延

 

总时延=传播时延+发送时延+吃力时延+排队时延

         2：时延带宽积和往返时延

                                 传播时延带宽积=传播带宽x带宽