计算机网络概述知识概括

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计算机网络概述知识概括

计算机网络概述知识概括

• 计算机网络简介
• Internet简介
• 网络协议
• 计算机网络结构
• Internet结构（网络之网络）
• 数据交换
• 计算机网络性能
• • 速率
  • 带宽(bandwidth)
  • 延迟/时延(delay或latency)
  • 四种分组延迟
  • 时延带宽积
  • 分组丢失（丢包）
  • 吞吐量/率（Throughput）
  • 吞吐量和带宽对比
• 分层网络体系结构
• OSI参考模型
• TCP/IP参考模型
• 5层参考模型
• 物理层

计算机网络简介

计算机网络是通信技术与计算机技术紧密结合的产物：

• 计算机网络就是一种通信网络

定义：

• 计算机网络就是互连的（互联互通）、自治（无主从关系）的计算机集合。

距离远、数量大如何保证互连？

• 通过交换网络互连（包括交换机、路由器）。

Internet简介

什么是Internet？（组成细节角度）-----全球最大的互联网络

• ISP(Internet Service Provider)网络互连的“网络之网络

什么是Internet？（组成细节角度）-----数以百万计的互连的计算设备集合

• 主机(hosts)=端系统（end systems）
  ①运行各种网络应用
• 通信链路
  ①光纤
  ②铜缆
  ③无线电
  ④卫星
• 分组交换: 转发分组(数据包)
  ①路由器(routers)
  ②交换机(switches)

什么是Internet？（服务角度）

• 为网络应用提供通信服务的通信基础设施:
  ①Web, VoIP, email, 网络游戏,电子商务, 社交网络, …
• 为网络应用提供应用编程接口（API）：
  ① 支持应用程序“连接”Internet，发送/接收数据。
  ②提供类似于邮政系统的数据传输服务。

仅有硬件（主机、链路、路由器……）连接，Internet能否顺畅运行？能保证应用数据有序交付吗？

• 不能，还需要网络协议

网络协议

为什么需要协议？

• 协议是计算机网络有序运行的重要保证
• 任何通信或信息交换过程都需要规则（协议）

网络通信：

• 通信主体是“机器”而不是人
• 交换“电子化”或“数字化”消息
• 计算机网络的所有通信过程都必须遵守某种/些规则—协议

网络协议(network protocol)，简称为协议：

• 是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定
• 协议规定了通信实体之间所交换的消息的格式、意义、顺序以及针对收到信息或发生的事件所采取的“动作”（actions）

协议的三要素：

• 语法（Syntax）  数据与控制信息的结构或格式
  ① 信号电平

• 语义（Semantics）
  ①需要发出何种控制信息
  ②完成何种动作以及做出何种响应
  ③差错控制

• 时序（Timing）
  ①事件顺序
  ②速度匹配

Internet协议标准：

• RFC: Request for Comments
• IETF:互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force）

计算机网络结构

计算机网络结构组成：

• 网络边缘:
  ①主机
  ②网络应用
• 接入网络，物理介质:
  ①有线通信链路
  ②无线通信链路
• 网络核心（核心网络）:
  ① 互联的路由器（或分组转发设备）
  ②网络之网络

主机(端系统):

• 位于“网络边缘”
• 运行网络应用程序，如：Web, email
  客户/服务器(client/server)应用模型：