【计算机网络 01】说在前面 信息服务 因特网 ISP RFC技术文档 边缘与核心 交换方式 定义与分类 网络性能指标 计算机网络体系结构 章节小结

说在前面

本博客专栏都是基于B站上的湖科大计算机网络课程的课程笔记，主要是由于我发现无法从课程网站获得清晰PDF作为复习资料，所以制作此笔记同时也方便其他同学复习回顾，并且有少量补充参考 https://www.jianshu.com/u/5807cd8caf1d 同学的笔记

1.1 计算机网络 信息时代作用

计算机网络已经由一种通信服务设施发展为一种重要的信息服务基础设施

1.2 因特网概述

网络（Network）是由若干结点（Node）和连接结点的链路（Link）组成
多个网络可以通过路由器进行互连，从而构成覆盖范围更大的网络也即互联网
因特网（Internet）是世界上最大的互联网

internet 泛指有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 因特网是专有名词，是世界最大的，开放的，由众多网络互连而成的特定计算机网络，采用TCP/IP协议族作为通信规则

因特网发展三个阶段

1. 从第一个单个分组交换网络ARPANET向互联网发展，1983年TCP/IP协议成为其标准协议，意味着因特网诞生
2. 逐步建成三级结构，主干网，地区网和校园网（企业网）
3. 逐步形成多层次ISP结构

因特网服务提供者ISP（Internet Service Provider）

普通用户是如何接入到因特网:
通过ISP接入因特网
ISP可以从因特网管理机构申请到成块的IP地址，同时拥有通信线路以及路由器等联网设备
任何机构和个人只需缴纳费用，就可从ISP得到所需要的IP地址
因特网上的主机都必须有IP地址才能进行通信

中国的三大ISP：中国电信，中国联通和中国移动

一旦某个用户能够接入到因特网，那么他也可以成为一个ISP，所需要做的就是购买一些如调制解调器或路由器这样的设备，让其他用户可以和他相连

RFC技术文档

路由器是一种专用计算机，但我们不称它为主机，路由器是实现分组交换的关键，其任务是存储转发收到的分组，这是网络核心最重要的部分
处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机
这些主机又称为端系统 (end system)
主机 A 和主机 B 进行通信实际上是指：运行在主机 A 上的某个程序和运行在主机 B 上的另一个程序进行通信
即主机 A 的某个进程和主机 B 上的另一个进程进行通信，简称为计算机之间通信

1.3 三种交换方式

网络核心部分是互联网中最复杂的部分
网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）
在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)
路由器是实现分组交换 (packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能
电路交换（Circuit Switching）
电话交换机接通电话线的方式
从通信资源的分配角度理解，交换（Switching）是按照某种方式动态地分配传输线路资源
电信网
电路交换三个步骤

1. 建立连接（分配通信资源）
2. 通话（占用通信资源）
3. 释放连接（归还通信资源）
   用户线 – 电话交换机 – 中继线 – … – 中继线 – 电话交换机 – 用户线
   计算机数据具有突发性，采用电路交换传输数据的效率很低

分组交换（Package Switching）
最重要的分组交换机 – 路由器
通常我们把表示该消息的整块数据成为一个报文
在发送报文之前，先把较长的报文划分成一个个更小的等长数据段，在每一个数据段前面加上一些由必要的控制信息组成的首部后，就构成一个分组，也可简称为包，相应地，首部也可称为包头

路由器处理分组的过程是：

1. 把收到的分组放入缓存（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
   
   报文交换（Message Switching）
   全部存储，查表转发
   报文交换中的交换结点也采用存储转发方式，但报文交换对报文的大小没有限制，这就要求交换结点需要较大的缓存空间
   报文交换主要用于早期的电报通信网，现在较少使用，通常被较先进的分组交换方式所取代
   对比
   

1.4 计算机网络 定义与分类

简单定义：计算机网络是一些互相连接的，自治的计算机的集合

现阶段较好定义：计算机网络主要是由一些通用的，可编程的硬件互连而成
这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据，并能支持广泛而日益增长的需求

1.5 计算机网络的性能指标

网络的性能指标可以从不同的方面来度量计算机网络的性能
常用的计算机网络性能指标有8个：

1. 速率
2. 带宽
3. 吞吐量
4. 时延

6. 时延带宽积
7. 往返时间
8. 利用率
9. 丢包率
   
   
   

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1.6 计算机网络体系结构

1 常见的计算机网络体系结构

2 计算机网络体系结构分层的必要性

3 计算机网络体系结构分层思想举例

4 计算机网络体系结构中的专用术语

1.7 章节小结

体系结构

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时延