计算机网络考试复习——第一章 1.5 1.6

1.5 计算机网络的类别 

1.5.1计算机网络的定义：

系统集合，连接起来，协议工作，资源共享

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。

“可编程的硬件”表明：这种硬件一定包含有中央处理器 CPU。 计算机网络所连接的硬件包括： 一般的计算机； 智能手机、电视 等。 计算机网络可以： 传送数据； 支持多种应用（包括今后可能出现的各种应用）。

1.5.2几种不同类别的计算机网络：

计算机网络有多种类别。

可以按以下方法分类：

1)按照网络的作用范围进行分类；

类别	作用范围和距离
广域网 WAN	通常为几十到几千公里。有时也称为远程网。是互联网的核心部分。
城域网 MAN	作用范围一般是一个城市，作用距离约为 5~50 公里。
局域网 LAN	局限在较小的范围（如 1 公里左右）。通常采用高速通信线路。
个人区域网 PAN	范围很小，大约在 10 米左右。有时也称为无线个人区域网 WPAN

      顺便指出，若中央处理机之间的距离非常近（如仅 1 米甚至更小些），则一般就称之为多处理机系统，而不称它为计算机网络。

2)按照网络的使用者进行分类；

类别	作用范围或距离
公用网	按规定交纳费用的人都可以使用的网络。也可称为公众网。
专用网	为特殊业务工作的需要而建造的网络。

    公用网和专用网都可以传送多种业务。如传送的是计算机数据，则分别是公用计算机网络和专用计算机网络。

3)用来把用户接入到互联网的网络。

    接入网 AN (Access Network) 又称为本地接入网或居民接入网。

    用于将用户接入互联网。

    实际上就是本地 ISP 所拥有的网络，它既不是互联网的核心部分，也不是互联网的边缘部分。   

    是从某个用户端系统到本地 ISP 的第一个路由器（也称为边缘路由器）之间的一种网络。

   从覆盖的范围看，很多接入网还是属于局域网。

1.6计算机网络的性能

性能指标： 从不同的方面来度量计算机网络的性能。

1)速率

最重要的一个性能指标。 指的是数据的传送速率，也称为数据率 (data rate) 或比特率 (bit rate)。 单位：bit/s，或 kbit/s、Mbit/s、 Gbit/s 等。    

例如 4X10^10  bit/s 的数据率就记为 40 Gbit/s。 速率往往是指额定速率或标称速率，非实际运行速率。

注意:这里很重要的一点再讲究bit/s这样的速率的时候K M G之间的转换是1000也就是10^3而不是2^10这里一定要注意。当时多少B的时候才是2^10这样的转换千万要小心。

2)带宽(不考察非重点）

频域：某个信号具有的频带宽度。 单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。 某信道允许通过的信号频带范围称为该信道的带宽（或通频带）。

时域：网络中某通道传送数据的能力，表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。 单位就是数据率的单位 bit/s。

两者本质相同。 一条通信链路的“带宽”越宽，其所能传输的“最高数据率”也越高。

3)吞吐量(不考察非重点）

单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量。

受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

额定速率是绝对上限值。

可能会远小于额定速率，甚至下降到零！

有时可用每秒传送的字节数或帧数来表示。

4)时延(重点中的重点)

总时延  = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

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。

组成： （1）发送时延 （2）传播时延 （3）处理时延 （4）排队时延

（1）发送时延:也称为传输时延。 是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。

发送时延 =数据帧长度(bit)/发送速率(bit/s）

（2）传播时延:是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。

传播时延 =信道长度(米)/信号在信道上的传播速率(米/秒）

电磁波传播速率：

自由空间的传播速率是光速 = 3.0 ⅹ 10^5 km/s

在铜线电缆中的传播速率约 = 2.3 ⅹ 10^5 km/s

在光纤中的传播速率约 = 2.0 ⅹ 10^5 km/s

注意：发送时延与传播时延有本质上的不同。 发送时延发生在机器内部的发送器中，与传输信道的长度（或信号传送的距离）没有任何关系。 传播时延则发生在机器外部的传输信道媒体上，而与信号的发送速率无关。信号传送的距离越远，传播时延就越大。

（3）处理时延(一般不考察)

主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间。

（4）排队时延(一般不考察）

分组在路由器输入输出队列中排队等待处理和转发所经历的时延。 排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。当网络的通信量很大时会发生队列溢出，使分组丢失，这相当于排队时延为无穷大。

一般说来，小时延的网络要优于大时延的网络。 在某些情况下，一个低速率、小时延的网络很可能要优于一个高速率但大时延的网络。

必须指出，在总时延中，究竟是哪一种时延占主导地位，必须具体分析。

以下说法是错误的： “在高速链路（或高带宽链路）上，比特会传送得更快些”。（大概率考)

对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率，而不是比特在链路上的传播速率。 提高数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。

 计算机网络的非性能特征

1.费用         2.质量      3.标准化       4.可靠性          5.可扩展性和可升级性        6.易于管理和维护