按分布范围：WAN MAN LAN-----广域网，局域网，城域网
- 注意，广域网是点对点网络，是因特网的核心部分，但其拓扑结构是网状结构；局域网是广播式网络。
- 若CPU之间的距离非常近(1m)则一般称为多处理器系统，而不是计算机网络。
按使用者：公用网；专用网
按交换技术分：电路交换，报文交换，分组交换
- 电路交换：
  - 预先建立连接；
  - 直接传送，没有转发，时延小；
  - 包括：建立连接，传输数据，断开连接三个阶段。
- 报文交换：
  - 存储-转发模式
  - 可以实现不同链路，不同传输速率的转换
  - 接受方不能预知报文大小【但分组交换可以，因为是固定的】
- 分组交换
  - 将数据分成较短的固定长度的数据块【与报文交换的区别！】
  - 然后再以存储-转发方式传输
  - 主流网络基本都是分组交换网络
- 分组和报文交换相对于电路交换：
  - 需要额外的信息：目的地址，源地址，校验码等
  - 需要实现差错控制，线路利用率高
  - 增加了缓冲时延
按拓扑结构：总线型，星型，环型，网型
- 总线型：单个传输线连接
- 星型：每台计算机单独与中央设备连接
- 环形：所有计算机接口设备连成一个环。——可以是单环，也可以是双环。环中信号单向传输！
- 网状：每个节点至少有两条路径与其他节点相连。优点，可靠性高；缺点：控制复杂，线路成本高
按传输技术：广播式网络；点对点网络
- 区别：是否采用分组存储转发和路由选择机制
按传输介质：
- 有线网络：双绞线、同轴电缆、光纤等
- 无线网络：蓝牙、微波、无线电等

5.计算机网络性能指标：

带宽：
- 两种含义：通信线路允许通过的信号频带范围——和奈奎斯特和香农定理有关；通信线路的最高数据传输速率（比特/s）
时延：
- 排队时延、处理时延、发送时延、传播时延
- 发送时延：结点将分组的所有比特发送到链路上的时间，也称为传输时延【计算公式：分组长度/信号宽度】高速链路提高的是发送速率
- 传播时延：信道长度/电磁波在信道上的传输速率
- 处理时延：在交换节点为存储转发做处理。如分析分组首部，提取数据部分、差错检验、查路由表等
- 排队时延：进入路由器后在输入队列中排队等待处理；确定转发端口后在输出队列等待转发

时延带宽积：发送端发送的第一个比特即将到达终点时，链路上有多少个比特。计算：传播时延*信道带宽
往返时延：RTT
吞吐量：通信线路的实际数据传输速率（比特/s）
速率：这里Mb/s=kb/s
信道利用率：某一信道有百分之多少的时间有数据通过

问题：

1.计算机网络的概念

2.计算机网络的功能

3.计算机网络的组成

4.七层哪几层是通信子网，哪几层是资源子网

5.计算机网络的硬件设备

ISP：因特网服务提供商

习题：

计算机网络的资源包括：软件资源，硬件资源和数据

局域网和广域网的差异主要在于：所使用的协议不同；局域网：广播；广域网：交换
计算网络的通信时间：
- 假设有K段链路（注意是链路不是节点！），每段链路的传播时延为d秒，数据传输速率为b比特/s，分组长度是p比特，传送的报文共x比特，计算x比特从开始发送到全部被接收所需要的时间【忽略排队时延】
- 第一个分组需要经过k次发送，之后n-1个分组只需要在最后一个节点发送（因为第一个分组在发送时后面的节点也在发送，不需要重复计时。直到第一个分组被最后一次发送，此时n-1个分组都在倒数第二条链路上，仅剩最后一次发送需要额外计时）
- 分组数传播时延发送时延

二.计算机网络体系结构与参考模型

1.计算机网络分层结构

1.1分层术语

各个层次的每个报文都分为两部分，数据部分（SDU）和控制信息部分（PCI），他们共同组成PDU

1.SDU：

服务数据单元：为完成用户要求的功能而传送的数据，第n层的~称为n-SDU

2.PCI

控制协议操作的信息（协议控制信息）

3.PDU

协议数据单元：对等层次之间传送的数据单位称为该层的PDU。第n层的协议数据单元称为n-PDU，实际网络中，每层的PDU名称不同，物理层：比特；数据链路层：帧；网络层：分组；传输层：报文段

4.之间的关系

第n层从上一层（n+1层）收到PDU，将其作为第n层的SDU，加入本层的PCI，作为第n层的PDU传给n-1层

最底层只提供服务；最高层面向用户提供服务；中间层既是下一层的服务使用者，又是上一层的服务提供者

1.2协议、接口、服务

1.协议

定义：为了进行网络中的数据交换而定义的规则/标准的集合，存在于对等实体之间

由语法、语义和同步三部分组成。

语法：传输数据的格式

语义：要完成的功能——发出何种控制信息，完成何种动作，做出何种应答。

同步：各种操作的条件、时序关系

还应具有：线路管理，差错控制，数据转换等功能

2.接口

定义：同一结点，相邻两层间交换信息的连接点

不能跨层定义接口

SAP：服务访问点。下层的服务通过SAP提供给上层使用

SAP有能够标识它的地址，实际上是逻辑接口

3.服务

下层为紧邻的上层提供的功能调用【只有上层能看的见的功能才是服务】

OSI的服务原语（上层使用下层的服务时与下层交换的命令）：

请求：用户->服务提供者；请求完成某项工作
指示：服务提供者->用户；指示用户做事情
响应：用户->服务提供者；告知已经收到指示
证实：服务提供者->用户；对请求的证实
有应答服务包括这四类原语；无应答服务只有请求和指示原语

3.1服务分类

面向连接和无连接：

面向连接：先建立连接，分配资源；传输结束后释放连接和资源。例如TCP——面向连接，不一定可靠！例如PPP
无连接：需要发送数据就直接发送——“尽最大努力交付”，不保证可靠性。例如UDP，IP

可靠和不可靠：

可靠：网络具有应答、纠错、检错机制。能保证数据正确传送到目的地
不可靠：尽量正确，而不保证

有应答和无应答：

有应答：接收方收到数据后给发送方回应，由传输系统实现而不是用户实现；可以是肯定应答也可以是否定

无应答：应答由高层实现，或没有应答，例如WWW

2.ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型

2.1OSI参考模型

2.1.1物理层

传输单位：比特

任务：透明的传输比特流

功能：在物理媒体上为数据端设备透明地传输原始比特流

物理层协议，也称“物理层接口标准”eg. EIA-232C, CCITT的X.21 【总之看起来一长串很复杂的就是物理层协议】

研究内容：

规定电路接口的参数（机械形状、尺寸、交换电路的数量等）
通信链路上传输的信号的意义和电气特征（A代表0，B代表1）

注意：物理媒体（传输介质）不在物理层协议之内

2.1.2数据链路层

传输单位：帧

任务：将网络层传输的IP数据报组装成帧【成帧】

功能：成帧、差错控制、流量控制、传输管理

协议：SDLC HDLC PPP STP 帧中继

2.1.3网络层

传输单位：数据报

任务：将分组从源端传输到目的端

功能：路由选择，并实现流量控制，拥塞控制，差错控制，网际互连等功能——竟然有差错控制！OSI在网络层同时提供面向连接的服务和无连接服务。

流量控制：控制发送方和接收方的速率

协议：IP IPX ICMP IGMP ARP RARP OSPF

2.1.4传输层

传输单位：报文段（TCP）或用户数据报（UDP）

任务：负责两个进程之间的通信

功能：为端到端提可靠的传输服务。提供流量控制，差错控制，数据管理等——OSI在传输层只提供面向连接的通信！

传输层的“复用”和“分用”：

复用：多个应用层进程可以同时使用传输层的服务
分用：传输层把收到的信息分别交付给上面应用层的各个进程

2.1.5会话层

管理主机间的会话进程，包括建立，管理，终止进程间的会话。可以使用校验点实现数据同步（断点重传）

2.1.6表示层

处理“交换信息的表示方式”

功能：数据压缩，加密解密

2.1.7应用层

最复杂的一层。为特定类型的网络应用提供访问OSI参考模型的手段

2.2TCP/IP模型

网络接口层——物理层和数据链路层

网际层——网络层

传输层

应用层——会话层，表示层，应用层

网际层不保证分组有序到达

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