计算机网络

计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件(一定含有CPU,智能手机也是)互连而成的,而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的。与网络相连的计算机叫主机
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。
网络由若干个结点和连接这些结点的链路组成。

互联网

由众多网络相互连接而成的特定计算机网络。它由美国阿帕网(ARPANET)发展而成,主要采用TCP/IP协议作为通信的规则。
互联网具有两个重要基本特点:
连通性:使上网用户之间都可以交换信息
共享:指资源共享

互联网+

指“互联网 + 各个传统行业”
特点:把互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域之中,从而大大地提升了实体经济的创新力和生产力。

互连网

互连网(internet):指在由多个计算机网络通过路由器互连而成的网络。网络的网络
【计算机网络】(一):互联网基本知识

互联网发展三个阶段

第一阶段:单个网络 ARPANET向互联网发展的过程
第二阶段:建成了三级结构的互联网
第三阶段:形成了多层次 ISP 结构的互联网

互联网的组成

以工作方式划分:边缘部分、核心部分
【计算机网络】(一):互联网基本知识

边缘部分

由所有连接在互联网上的主机组成(端系统),用户直接使用,用来进行通信和资源共享。
计算机之间通信:主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信。

通信方式

客户-服务器方式(C/S方式)

客户是服务请求方,服务器是服务提供方。服务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分所提供的服务。
客户程序:必须知道服务器程序地址。被用户调用后运行,在打算通信时主动向远地服务器发起通信
服务器程序:不需要知道地址,一种专门用来提供某种服务的程序,可同时处理多个远地或本地客户的请求。
客户与服务器的通信关系建立后,通信可以是双向的,客户和服务器都可发送和接收数据。
弊端:容易瘫痪

对等方式(P2P方式)

并不区分服务请求方和提供方,每个主机既是服务器又是客户,可支持大量用户。

核心部分

由大量网络和连接这些网络的路由器组成,为边缘部分提供服务。

路由器

专用计算机,实现分组交换(分成数据片),转发收到的分组
输入和输出端口无直接连线。
处理分组的过程:

  1. 暂时存储
  2. 查找转发表
  3. 分组送到适当的端口转发出去
电路交换

电路交换:每一部电话都直接连接到交换机上,而交换,机使用交换让电话用户彼此之间可以很方便地通信。
交换——转接,动态地分配传输线路的资源
阶段:建立连接—通话—释放连接
缺点:通信线路的利用率低

分组交换

采用存储转发技术。在发送端,把较长的报文划分为短的固定长度数据块,每一个数据段的前面加上首部(包头,含有地址:目的地址和源地址),构成分组,也称包。
分组交换网以“包”作为数据传输单元
每个分组在互联网中独立地选择传输路径。
不断存储转发,到达最终目的。
接收端:

  1. 接收端剥去首部还原成报文
  2. 最终接收端把收到的数据转化为报文
    优点
优点 所采用的手段
高效 动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占用。
灵活 为每一个分组独立地选择最合适的转发路由
迅速 可以不先建立连接就能向其他主机发送分组。
可靠 保证可靠性的网络协议;分布式多路由的分组交换网,使网络有很好的生存性。

| 缺点

问题
时延
开销
三种交换

【计算机网络】(一):互联网基本知识
电路交换:连续传送大量的数据,传送时间远大
于连接建立时间
分组和报文:
报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽,在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率。
分组的长度小于整个报文的长度,分组交换比报文交换的时延小,同时也具有更好的灵活性。

计算机网络的类别

作用范围:
广域网 WAN :作用范围通常为几十到几千公里(跨越国家),是互联网的核心部分。
城域网 MAN :作用距离约为 5 ~ 50 公里(几个街区甚至整个城市)。
局域网 LAN:局限在较小的范围(如 1 公里左右),校园网或企业网。
个人区域网 PAN :范围很小,大约在 10 米左右,通过无线技术连接。
使用者:公用网(缴费就好)和专用网
用来把用户接入到互联网的网络:接入网 AN

计算机网络的性能

速率:速率是计算机网络中最重要的一个性能指标,指的是数据的传送速率,它也称为数据率或比特率。
bit/s,或 kbit/s、Mbit/s、 Gbit/s
带宽:在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。用来表示网络中某通道传送数据的能力。bit/s
吞吐量: 表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。受网络的带宽或网络的额定速率的限制
时延:指数据从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。
=bitbit/s 发送时延 =\frac {数据帧长度(bit)}{发送速率(bit/s)}
=/ 发送时延 =\frac {信道长度(米)}{信号在信道上的传播速率(米/秒)} 总时延 = 发送时延+ 传播时延+ 处理时延+ 排队时延
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 × 带宽
往返时间:表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间。
利用率:分为信道利用率和网络利用率。
信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)。完全空闲的信道的利用率是零。
网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。

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