版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载！！！！
第一章 概述 1.1 计算机网络在信息时代的作用 三网
电信网络、有线电视网络、计算机网路
电信网路：向用户提供电话、电报及传真服务。
有线电视网：向用户传送各种电视节目。
计算机网络：使用户能够在计算机之间传送数据文件。 Internet的两个译名：互联网和因特网
因特网 是全国科学技术名词审定委员会推介的，但是并没有广泛使用。
互联网 是目前最流行，事实上的标准译名。
Internet是由数量极大的 各种计算机网络 互连 起来的，其是覆盖全球的。 互联网的两个基本特点：共享和连通性
连通性：就是互联网使上网用户之间无论相隔多远都能快捷，经济地交换信息，好像这些用户终端彼此直接连通了一样。
共享：所谓共享就是资源共享。资源包括信息、软件等，可供上网用户方便地下载。这些资源好像就在用户身边一样地方便使用。 1.2 互联网概述 网络由 结点和链路 组成，而互连网是 网络的网络
计算机网络（简称网络）由若干个结点和连接这些结点的链路组成。网络中结点可以是 计算机、集线器、交换机和路由器 等。
网络之间通过路由器互连起来，这就构成了一个覆盖范围更大的计算机网络。这样的网络称为互连网。互连网是网络的网络。
网络把许多计算机连在一起，而互连网则把许多网络通过路由器连接在一起。与网络相连的计算机常称为主机。
internet（互连网）是一个通用名词，他泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络。这些网络之间的通信协议可以任意选择。不一定非要使用TCP/IP协议。
Internet（互联网）是一个专用名词，他指当前全球最大的、最开放、由众多网络相互连接而成的特定的互连网，他采用TCP/IP协议作为通信的规则。 互联网基础结构发展的三个阶段
1.第一阶段：单个网络ARPANET向互连网发展的过程。1983年TCP/IP协议成为ARPANET上的协议标准，使得所有使用TCP/IP协议的计算机都能利用互连网相互通信。ARPANET是互联网的雏形。
2.第二阶段：建成了三级结构的互联网。国家科学基金网NSFNET，它是一个三级计算机网络，分为主干网、地区网和校园网
3.第三阶段：逐渐形成了多层次ISP结构的互联网。NSFNET逐渐被若干个商用的互联网主干网替代。出现了互联网服务提供者ISP。在许多情况下，ISP就是一个进行商业活动的工资，ISP也称为互联网服务提供商。 互联网的标准化工作
ISOC：互联网协会。ISOC下有一个技术组织叫做互联网体系结构委员会IBA。IBA又下设两个工程部：互联网工程部IETF和互联网研究部IRTF
IETF主要针对协议的开发和标准化。IRTF研究以下需要长期考虑的问题，包括互联网的一些协议、应用、体系结构。
制定互联网的正式标准要经过以下三个阶段：
互联网草案（互联网草案有效期为六个月，这时候还不是RFC文档）
建议标准（开始成为RFC文档）
互联网标准（每个标准分配一个编号） 1.3 互联网的组成 互联网从工作方式看可以划分成两大块：边缘部分和核心部分
边缘部分：由所有连接在互联网上的主机的组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信和资源共享。
核心部分：由大量网络和连接这些网路的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的。（提供连通性和交换） 边缘部分的端系统之间的通信方式可以分为两大类：C/S, P2P
C/S（客户-服务器方式）：客户是服务请求方，服务器是服务提供方。客户程序主动发起通信，因此客户程序必须先知道服务器的地址。服务器程序可同时处理多个远地或本地客户的请求。
P2P（对等连接方式）：两台主机都运行了对等连接软件，他们就可以进行平等的、对等连接通信。这时双方都可以下载对方的共享文档。 互联网核心部分数据转发的核心：分组交换 、电路交换、报文交换
1.电路交换：同行双方先建立一条双方独占的物理通路，再发送数据 （面向连接）
电路交换的三个过程：建立连接，通信，释放连接
电路交换的特点：是面向连接的，数据按序在同一连接中传输，通信时独占端到端的通信资源，实时性强，通信线路的利用率较低（数据传输具有突发性）
2.分组交换：分组交换采用存储转发技术。（面向无连接）
分组交换的过程：把要发送的整块数据称为一个报文，再发送之前，先把较长的报文划分成为一个更小的等长数据段。每一个数据段前面加上必要的控制信息组成首部后，就构成了一个分组。
分组交换的特点：通信前不需要建立连接，通信链路共享使用，同一个发送方发出的分组可以走不同的通信链路。分组按序发出，不一定按序到达。发送方 要 分割分组，接收方 要组合分组。分组在各结点存储转发时需要排队，会造成一定的时延。
分组首部的重要性：每一个分组的首部都含有地址等控制信息，结点根据收到的分组的首部中的地址信息把分组转发到下一个结点。
3.报文交换：将整块数据一起发送，也是基于存储转发原理。 1.4 互联网在中国的发展 中国电信互联网中国联通互联网中国移动互联网中国教育和科研计算机网中国科学技术网 1.5 计算机网络的类别 按作用范围划分：广域网，城域网，局域网和个人区域网
广域网（WAN）：50~5000km，作用范围：国家
城域网(MAN)：5~50km，作用范围：城市
局域网(LAN)：10m、100m、1000m，例如校园网，机房
个人区域网（PAN）：10m，个人工作区域按网络的使用划分：公用网（公众网）和专用网按网络的拓扑结构分：网状型，星型，总线型，环型按传输介质划分：有线网，无线网
有线传输介质：双绞线，同轴电缆，光纤
无线传输介质：微波，红外线，微光按介质访问协议划分：以太网，令牌环网、令牌总线网等
以太网：IEEE 802.3即CSMA/CD
令牌环网：IEEE 802.5
令牌总线网：IEEE 802.4接入网
接入网（AN）：又称为本地接入网，或居民接入网；由ISP提供的接入网，起到让用户能够与互连网连接的桥梁作用。 1.6 计算机网络性能 性能指标：速率，带宽，吞吐量，时延（发送时延，传播时延，处理时延，排队时延），时延带宽积，往返时延RTT，利用率
速率：即数据率或比特率，是计算机网络中数据的传输速率。常用单位b/s，Kb/s，Mb/s，Gb/s。网络速率往往指的是额定速率或标称速率
-带宽：通讯系统中 的“带宽”指信号具有的频带宽度，单位是赫兹。在 计算机网络中 的“带宽”通常是指信道所能达到的“最高速率”，单位是b/s
吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络（信道、接口）的数据量。 吞吐量经常用于对网络的测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。吞吐量受带宽（速率）的限制。
时延：指数据从结点A被发送到接待你B 共花费的时间 （时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延）
a）发送时延：指发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是发送器发送第一个比特算起，到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））
b） 传播时延：指信号在信道中传播一定距离所花费的时间 （传播时延=信道长度（m）/信号在信道上的传播速率（m/s））
c）处理时延：指结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间
d）排队时延：指在结点缓存队列中，数据排队所经历的时延。排队时延取决于网络中当时的通信量。
时延带宽积：以比特为单位的链路长度。（时延带宽积=传播时延x带宽）
往返时间RTT：表示从发送方发送数据开始，到发送方接收到来自接收方的确认，总共经历的时间。
利用率：信道利用率指信道有百分之几的时间是被利用的；网络利用率是指全网络的信道利用率的加权平均值 对于高速网络链路，我们提高的是数据的发送时延，并没有提高比特在链路上的传播速率信道利用率增大时，该信道引起的时延也会迅速增加。
D=(1-D0)/1-U D为当前网络时延，D0为空闲网络时延，U为网络利用率 非性能指标：费用，质量，标准化，可靠性，可扩展性和可升级性，易于维护和管理 1.7 计算机网络体系结构 分层的作用：分层可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小、比较易于研究和处理的局部问题。
分层的含义：
a）第n层在实现自身定义的功能时，只能使用第n-1层提供的服务
b）第n层向第n+1层提供服务，此服务不仅包括n层本身所执行的功能，还包括下层服务提供的功能总和。
c）最低层只提供服务，是提供服务的基础，最高层只是用户，是使用服务的最高层次。中间各层即使下一层的用户，又是上一层服务的提供者。
d）仅在相邻层之间有接口，且下层所提供服务的具体实现细节对上层完全屏蔽。实体，服务，协议的概念；
实体：表示任何 可发送或接收信息的硬件或软件进程
对等层：在通信双方中，实现同样功能的层
对等实体：处在对等层中的实体
服务：服务在形式上是由一组原语描述的。这些原语供用户和其他实体访问该服务时调用。服务只定义了该层能为上层完成的操作，但没有涉及这些操作是怎样完成的。
协议：在协议的控制下，两个对等实体实现通信，使得本层能够向上一层提供服务。协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 协议的三要素：语法，语义和同步
a) 语法：规定通信双方彼此“如何讲”，即数据和控制信息的结构或格式
b) 语义：规定通信双方“讲什么”，即规定通信双方要发出什么控制信息，完成何种动作以及做出何种响应
c) 同步: 规定事件执行的顺序，即事件实现顺序的详细说明协议的实现保证了能够向上一层提供服务。使用本层服务的实体只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的实体是透明的。
协议是水平的，服务是垂直的。协议是控制两个对等实体之间的通信，而服务是由下层向上层通过层间接口提供的，上层通过与下层交换一些命令（服务原语）来使用下层所提供的服务。 计算机网络体系结构 体系结构是 计算机网络的各层及其协议的集合体系结构是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义体系结构的层次是按照功能来划分的体系结构是抽象的，不涉及实现细节。 OSI七层协议，TCP/IP四层协议 OSI七层协议（低到高）：物理层、数据链路层、网络层、运输层（传输层）、会话层、表示层、应用层
低三层：是依赖网络、牵涉到两台通信计算机连接在一起所使用的数据通信网的相关协议。
中间的运输层，起到屏蔽的作用，在低三层提供的服务的基础上，为高三层提供跟网络无关的信息交换服务
高三层：是面向应用的，牵涉到允许两个终端用户应用进程交互作用的协议。TCP/IP四层协议（事实上的国际标准）： 网络接口层、网际层、运输层、应用层
物理层和数据链路层对应TCP/IP中的网络接口层。