• 计算机网络笔记——第一章、概述


    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(例如,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、三网融合包括:电信网络,有线电视网络,计算机网络。

      (1)电信网络:提供电话,电报及传真等服务。

      (2)有线电视网络:向用户传送各种电视节目。

      (3)计算机网络:是用户能在计算机之间传送数据文件。

    3、硬件和应用

      (1)多种硬件:计算机,智能手机,只能传感器等。

      (2)多种应用:数据,语音,视频,以及今后可能出现的各种应用。

    4、计算机网络的特点:
      (1)连通性(Connectivity):使上网用户之间都可以交换信息(数据,以及各种音频视频),好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。

      (2)共享(Sharing):资源共享(可以是硬件,也可以是软件)等。

    5、互联网的定义:

      互联网,特指Internet,它起源于美国,是由数量极大的各种计算机网络互连起来而形成的一个互连网络。它采用TCP/IP协议族作为通信规则,是一个覆盖全球、实现全球范围内连通性和资源共享的计算机网络。

    6、internet 和 Internet 的区别?

      (1)internet:以小写字母"i"开始的internet(互联网)是一个通用名词,它泛指由多个计算机网络互联而成的网络。

      (2)Internet:以大写字母"I"开始的Internet(互联网或因特网)则是一个专用名词,它指当前全球最大的,开放的、由众多网络互相连接而成的特定计算机网络,它采用TCP/IP协议族作为通信的规则,且其前身是美国的ARPANET。

    7、互联网基础结构发展的三个阶段:

      (1)第一阶段:从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。

      (2)第二阶段:建成了三级结构的互联网。

      (3)第三阶段:逐渐形成了多层次ISP结构的互联网。

    8、万维网WWW的问世

      互联网的迅猛发展始于20世纪90年代,由欧洲原子核研究组织CERN开发的万维网WWW(World Wide Web)被广泛使用在互联网上,大大方便了广大非网络专业人员对网络的使用,成为互联网的这种指数级增长的主要驱动力。

    9、从互联网的工作方式上看,可以划分为两大块:

      (1)边缘部分:由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的,用来进行通信(传送数据、音频或者视频)和资源共享。

      (2)核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)。

    10、端系统之间的两种通信方式:

      (1)客户-服务器方式(C/S方式):即Client/Server方式,简称为C/S方式。

      (2)对等方式(P2P):即Peer-to-Peer方式,简称P2P方式。

    11、互联网的核心部分

      (1)在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。

      (2)路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件,起任务是转发收到的分组。

      (3)分组转发是网络核心部分最重要的功能。

    12、典型交换技术:

      (1)电路交换:

        A:例如:2部电话机只需要用1对电线直接连接就能互相通话。

               5部电话机两两相连,需要10对电线。

               N部电话机两两相连,需要N(n - 1)/2对电线。

          当电话机的数量增多时,就要使用交换机来完成全网的交换任务。

        B:特点:电路交换必定时面向连接的。

        C:电咯交换分为三个阶段:建立连接、通信、释放连接。

      (2)分组交换:

        A:特点:分组交换采用存储转发的技术。

        B:路由器处理分组的过程:

          1》把收到的分组先放入缓存(暂时存储)。

          2》查找转发表,找出到某个目的地址应从哪个端口转发。

          3》把分组送到适当的端口转发出去。

        C:优点:高效、灵活、迅速、可靠。

      (3)报文交换:

        <1>特点:基于存储转发原理。

    13、三种交换的比较:

      (1)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。

      (2)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。

      (3)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延时小,同时也具有更好的灵活性。

    14、按照网络的作用范围划分:

      (1)广域网WAN(Wide Area Netword):作用范围通常为几十到几千公里。

      (2)城域网MAN(Metropolitan Area Network):作用距离约5~50公里。

      (3)局域网LAN(Local Area Network):局限在较小的范围(如1公里左右)。

      (4)个人区域网PAN(Personal Area Network):范围很小,大约在10米左右。

      注意:若中央处理机之间的距离非常近(如仅1米的数量级甚至更小些),则一般就称之为多处理机系统,而不称它为计算机网络。

    15、按照网络的使用者进行划分:

      (1)公用网(public network):按规定交纳费用的人都可以使用的网络,因此也可以成为公用网。

      (2)专用网(private netword):为特殊业务工作的需要而建造的网络。

      注意:公用网和专用网都可以提供多种服务。如传送的时计算机数据,则分别时公用计算机网络和专用计算机网络。

    16、计算机网络的性能指标:

      (1)速率:指额定速率或标称速率,非时间运行速率。

      (2)带宽:指信号具有的频带宽度,其单位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。

      (3)吞吐率:表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。

      (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。

          A:发送时延 = 数据帧长度(bit)  /  发送速率(bit/s)

          B:传播时延 = 信道长度(米)  /  信号在信道上的传播速率(米/秒)

          C:处理时延

          D:排队时延

          E:总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

      (5)时延带宽积 = 传播时延 * 带宽

      (6)往返时间RTT:表示从发送方发送数据开始,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:分为信道利用率和网络利用率。

    17、网络协议的三要素:

      (1)语法:数据与控制信息的结构或格式。

      (2)语义:需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。

      (3)同步:事件实现顺序的详细说明。

    18、实体、协议、服务和服务访问点

      (1)实体:表示任何可发送或接收信息的硬件或者软件进程。

      (2)协议:是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

      (3)服务:

          A:在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。

          B:要实现本层协议,还需要使用下层提供得服务。

    18、体系结构

      (1)OSI的体系结构:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

      (2)TCP/IP的体系结构:应用层、传输层、网际层、网络接口层。

      (3)五层协议的体系结构:应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

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