计网第一章

注意：计网知识点十分多，在本篇及后续博客主要记录个人认为比较重要的知识点。

1.计算机网络的基本概念

计算机网络就是自治的计算机互连起来的集合。计算机网络可以简称为网络，而互连网就是把许多网络连接起来，即网络的网络。

2.internet和Internet

internet（互连网）是通用名词，指将多个计算机网络互连而成的网络。这些网络之间的通信协议可以是任意的。

Internet（互联网）是专用名词，指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机的网络。通信协议为TCP/IP协议簇。

3.三种交换

电路交换：

优点：

（1）通信时延小。（线路为通信双方用户专用，数据直达。）

（2）无冲突。（且不同通信双方拥有不同通信线路。）

（3）有序传输。（每组双方之间只有一条线路。）

（4）实时性强。（和优点1有关，时延小自然实时性就强。）

（5）适用范围广。（电路交换适用于传输模拟信号和数字信号。）

（6）控制简单。（电路交换的节点交换机及控制都较简单。）

缺点：

（1）建立连接时间长。（电路交换需要建立连接，自然就会有弊端）

（2）使用效率低。（建立连接后物理通路被通信双方独占，线路空闲时也无法被其他用户使用。前面优点1提到线路为通信双方用户专用，显然这就是专用的弊端。）

（3）灵活性差。（连接出现故障就要重新建立新连接。前面优点3提到通信双方之间只有一条线路，仔细想一想，要是这条线路坏了怎么办，缺点3不就出来了）

（4）难以规格化（数据直达，所以不同类型、规格、速率的终端很难进行通信。优点1数据直达带来的缺点）

报文交换：

优点：

（1）无需建立连接。（显然是相对于电路交换的优点）

（2）动态分配线路。（发送方将报文交给节点交换机，节点交换机先存储整个报文，再选择一条合适的空闲线路发送报文。想想电路交换的优点3，你只有一条路，我条条大路通罗马）

（3）提高线路可靠性。（一条线路出现故障可选择另一条线路。对比电路交换的缺点3，我能走的路多了，我还怕没路走？）

（4）提高线路利用率（通信双方不固定占用一条线路。我路多，我想怎么走就怎么走，哪条路空闲我走哪条路）

（5）提供多目标服务（一个报文可以同时发送给多个目的地址。节点交换机的魅力）

缺点：

（1）有转发时延。（报文在结点交换机要经历存储转发的过程。有个中转站自然就有转发时延了，对比电路交换优点1）

（2）需较大存储缓存空间。（报文交换对报文大小没有限制）

（3）需传输额外的信息量。（报文需要携带目标地址、源地址等信息）

分组交换：

优点：

（1）无需建立连接。

（2）线路利用率高。

（3）简化存储管理。（分组长度和缓冲区大小固定，容易管理）

（4）加速传输。（分组逐个传输，后一个的存储和前一个的转发可同时进行）

（5）减小出错概率和重发数量（分组比报文小，出错时只需要重传出错的部分。对比报文交换的缺点2）

缺点：

（1）有转发时延。

（2）额外的信息量。

（3）采用数据报服务时，存在失序、丢失或重复分组的问题。对于虚电路服务，存在呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。（虚电路和电路交换的过程还是挺像的，不过虚电路时逻辑连接，并不是真正的建立了物理线路，而电路交换是连接了真实的物理线路）

其实简单的理解，相对于电路交换，报文交换就是在通信双方进行通信的线路上进行了优化，这种优化的实现就靠节点交换机。但是任何事都是要付出代价的，自然就会引发其他的问题产生。分组交换则是在报文交换的基础上，对存储转发这些方面进行了优化。

4.计算机网络的性能

这一块其实主要是计算。但是有些细节需要注意。

速率：

在速率这块，要清楚比特和速率的换算是不一样的：

 

 带宽：

在计网中，带宽表示单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。单位是数据率的单位bit/s，即“比特每秒”。

发送时延：

发送时延的公式为 数据帧长度(bit)/发送速率(bit/s)。 在有些题中带宽、链路传输速率都是发送速率的意思。

5.协议与划分层次

网络协议的组成要素：

网络协议即协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则。

（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。

三种体系结构：

计网中各层及协议的集合即为网络的体系结构。

 OSI协议和TCP/IP协议分析：

共同点：

（1）都是基于独立的协议栈概念。

（2）都使用了分层体系结构，功能大体相似。

（3）都可以解决异构网络的问题。

不同点：

（1）TCP/IP设计之初就考虑到异构网络的问题，将IP作为重要层次。

（2）OSI精确定服务、协议、接口三个概念，TCP/IP在这方面无明显区别。

（3）OSI先出现，参考模型先于协议发明，不偏向特定协议。

（4）

 五层协议的每层功能和数据报：

 对于OSI七层协议来说，另外两层的功能是：表示层-->通信双方交换信息的表示。   

                                                                         会话层-->进程间进行会话。

6.协议和服务

协议是水平的，是在同一层即对等实体间进行通信的规则；服务是垂直的，下层为上层提供服务。

联系：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。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。