计算机网络-笔记-第一章-计算机网络概述

目录

一、第一章——计算机网络概述

1、因特网概述

（1）网络、互联网、因特网

（2）因特网发展的三个阶段

（3）因特网服务的提供者（ISP）

（4）因特网标准化工作

（5）因特网的组成

2、三种交换方式：电路交换、分组交换和报文交换

（1）电路交换

（2）分组交换（计算机网络-常用方法）

（3）报文交换

（4）三者的对比

3、计算机网络的定义和分类

（1）计算机网络的定义

（2）计算机网络的分类

4、计算机网络的性能指标

（1）速率（kb、Mb、Gb）

（2）带宽

（3）吞吐量

（4）时延

（5）时延带宽积 （时延 * 带宽）

（6）往返时间

（7）利用率

（8）丢包率

5、计算机网络体系结构

（1）常见的计算机网络体系结构 OSI

（2）分层的必要性

（3）分层思想举例

（4）专用术语（实体 / 协议 / 服务）

6、总结

7、习题1——OSI

7、习题2——时延

---

一、第一章——计算机网络概述

1、因特网概述

（1）网络、互联网、因特网

网络、互联网、因特网（范围：小、大、世界）

 

（2）因特网发展的三个阶段

 

（3）因特网服务的提供者（ISP）

国内的是三大运营商——电信、联通、移动

 

 

（4）因特网标准化工作

 

（5）因特网的组成

边缘部分（俺的计算机也算是边缘部分~）

因特网就是把所有的边缘部分连接起来

因特网是一个全球性的计算机网络系统，它通过将各个边缘设备（如计算机、服务器、手机等）互相连接起来，实现了全球范围内的数据传输和信息交流。它使用一系列标准协议和技术，如IP（Internet Protocol）和TCP（Transmission Control Protocol），通过物理链路和网络设备将用户连接在一起。通过因特网，人们能够在全球范围内进行通信、共享资源和获取信息。所以可以说因特网是连接世界各地的边缘部分的网络。

 

2、三种交换方式：电路交换、分组交换和报文交换

（1）电路交换

 

（2）分组交换（计算机网络-常用方法）

 

（3）报文交换

整个报文先传送到相邻结点，全部存下来后查找转发表，转发到下一个结点。

已经被【分组交换】取代

计算机网络——三种交换方式 - 知乎

（4）三者的对比

 

3、计算机网络的定义和分类

个人定义（理解）：计算机网络就是——【将边缘设备连接起来的网络】

（1）计算机网络的定义

 

（2）计算机网络的分类

局域网、城域网和广域网的区别|极客教程

比较基础	LAN	MAN	WAN
完整形式	LAN 代表局域网。	MAN 代表城域网。	WAN 代表广域网。
地理跨度	在同一建筑物或校园等小范围内运行。	在城市等大范围内运营。	在更大的地区运营，例如国家或大陆。
所有权	LAN 的所有权是私有的。	MAN 的所有权可以是私有的或公共的。	WAN 也可能不属于一个组织。
传输速度	LAN 的传输速度很高。	MAN的传输速度是平均的。	广域网的传输速度较低。
传播延迟	LAN 中的传播延迟很短。	MAN 中存在适度的传播延迟。	WAN 中存在较长的传播延迟。
拥塞	LAN 中的拥塞较少。	MAN中存在更多拥塞。	WAN中的拥塞比MAN更多。
设计和维护	LAN 的设计和维护很容易。	MAN的设计和维护比LAN难。	广域网的设计和维护也比局域网难，城域网也难。
容错	局域网中有更多的容错能力。	容错性较低。	在广域网中，容错性也较低。

4、计算机网络的性能指标

（1）速率（kb、Mb、Gb）

数据量——采用的是二进制！（并且是用的字节【byte】为单位！！！，而不是bit）

数据率——采用的是十进制！（用的是bit！！！）

 

为什么厂家使用十进制计算？

厂家使用十进制来表示硬盘容量，一方面是为了营销目的，另一方面与存储芯片的物理划分有关。

在生产商生产固态硬盘时，他们通常使用闪存存储芯片，这些芯片以十进制形式进行容量划分。这意味着生产商可以轻松地制造符合整数十进制容量的硬盘，比如256 GB、512 GB等。

厂家的KB = 103, MB=106, GB=109

（2）带宽

模拟信号：kHz、MHz、GHz

计算机网络：b/s

 

家庭网络中，带宽显示的是最高带宽，比如200M

就是200Mb/s（200M bit 每秒）【200 * 10^6 bit】

20/Mbps ——（20 Megabits per second）（20M bit 每秒）【20 * 10^6 bit】

（3）吞吐量

带宽是1Gb/s，但是吞吐量可没有这么高

（吞吐量是真实值，带宽是上限）

所以：咱看网络，要看就看吞吐量（狗头.jpg）

 

（4）时延

网络通信中，会通过各个设备，时延就会存在多处~

时间延长的组成中，没有一个部分占大头，具体情况，具体分析！！！

有时候，【传播的时间长】

有时候，【发送的时间长】

所以，在提高网速的时候，你得考虑【综合设备之间的速度】（他们的速度要相互匹配）

如同CPU和内存之间速度提升的剪刀差~（他们之间就存在多级缓存来降低这个延迟）

 

（5）时延带宽积 （时延 * 带宽）

高速公路的总流量 = 路段长度 * 最大车流量 【不恰当的比喻】

路段长度类似于时延，表示车辆从起点到终点所需的距离；

最大车流量类似于带宽，表示在该路段上能够容纳的最大车辆数量。

 

（6）往返时间

 

（7）利用率

利用率——不是【越高越好】——想象一下高速公路~

 

（8）丢包率

为什么会产生误码？（噪声干扰、信号、设备…）

 

缓存队列满了，装不下会被丢弃~

 

5、计算机网络体系结构

（1）常见的计算机网络体系结构 OSI

OSI体系被TCP/IP体系替代的原因：

1、OSI的专家们缺乏实际经验，在完成OSI标准时没有商业驱动力，导致OSI标准的制定周期太长，使得按OSI标准生产的设备无法及时进入市场；

2、OSI的协议实现起来过分复杂，而且运行效率很低。

3、OSI的层次划分不太合理，有些功能在多个层次中重复出现。

 

 

（2）分层的必要性

 

将一个庞大的问题，拆分为局部问题，再逐个击破！！！

但是分层也不能乱分！！！

要根据具体问题，具体情况，分析后，再进行分层

解决数据传输问题

解决边缘设备识别问题与竞争问题

解决网络地址分配和数据包传递问题

解决应用（进程）各自的网络通信（让他们独立开，互不打扰）

解决网络应用中需要各种特定协议的需求（HTTP、SMTP、FTP等）

总结

 

（3）分层思想举例

将一个数据层层封装（要让每一层都能够识别~）

传输：自顶向下（层层封装），再从底向上（层层拆解）

这个数据包——就像【洋葱】一样

 

（4）专用术语（实体 / 协议 / 服务）

1、实体

浏览器——Apache服务（对等实体）

2、协议

 

 

语法（Syntax）

语义（Semantics）

时序（Timing）【也有的称为：同步】

协议的三要素是 语法，语义，时序， 这就和编程语言类似 ：

我们要按照 高级语言的 语法敲正确的命令（语法），

命令里需要我们有正确和清晰的逻辑内容 （语义）

 而触发命令的条件有 同步和 异步 （时序）。

网络协议是计算机网络通信的规范。【有了协议才能让计算机之间互相理解传输过来数据的含义，以及按照相应的格式发出信息，作出对应的回应】

网络通信：

主机设备（硬件） -->  交换网络（网络节点，路由器，交换机）  ---> 另一台主机

 

3、服务

每一层服务（都封装好了）对其他层都是透明的（看不见的）

就好比：我们使用手机，不需要了解这些原理，就能够正常使用他的功能

 

报文、TCP报文段、IP数据报、帧、比特流

 

6、总结

 

7、习题1——OSI

 

 

 

 

 

7、习题2——时延