计算机网络复习知识点总结

第一章：计算机网络概论

计算机网络是计算机技术和通信技术的结合

信息时代的重要特征

1．21世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的时代。

2.这里所说的“三网”，即指电信网络、有线电视网络和计算机网络。（考点：三网合一

）

计算机网络功能：资源共享、数据通信、提高可靠性

所谓连通性，就是计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。用户之间的距离也似乎一次而变得更近了。

所谓共享就是指资源共享。资源共享的含义是多方面的。一课是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。

数据交换和通信计算机网络中的计算机之间或计算机与终端之间，可以快速可靠地相互传递数据、程序或文件。

提高系统的可靠性

在一些用于计算机实时控制和要求高可靠性的场合，通过计算机网络实现备份技术可以提高计算机系统的可靠性。

因特网的组成：边缘部分和核心部分

边缘部分：由所有连接在因特网上的主机组成。这部风是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。

核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。

分组交换和电路交换、报文交换

分组交换——整个报文的比特流连续的从源点直达终点，好像在一个管道中传送。

报文交换——整个报文先传送到相邻的结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

分组交换——单个分组（这只是整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

网络定义

计算机网络的定义并未统一。关于计算机网络的最简单的定义是：一些相互连接的、自治的计算机的集合。另一个定义来自计算机老师：计算机网络的定义：将地理位置分散的具有功能，试用通信线路通信设备，遵守共同的协定，用以数据通信，资源共享的计算机系统。

网络分类　　作用范围、交换方式

网络分类：几种不同类别的网络  

（1）：广域网WAN(wide area network)  广域网的作用范围通常为几十到几千公里，因而有时也称作远程网（long haul network）。广域网是因特网的核心部分，其任务是通过长距离运送主机所发送的数据。

（2）：城域网MAN(metropolitan area network)  城域网的作用范围一般是城市，可跨越几个街区甚至几个城市，其作用距离约为5—50km。

（3）局域网LAN(local area network)  局域网一般用微型计算机或工作站通过高速通信线路相连，但是地理上则局限在较小范围

（4）个人局域网PAN(personal area network)  个人区域网就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备用无线技术连接起来的网络，因此也常称为无线个人局域网WPAN（wireless pan），其作用范围约在10m左右。

不用试用者的网络

（1）公用网（public network）  这是指电信公司（国有或私有）出资建造的大型网络，公用的意思就是所有愿意按电信公司规定缴纳费用的人都可以使用这种网络。因此公用网络也可称为公众网。

（2）专用网（private network）  这是某个部门为本单位的特殊业务工作需要而建造的网络。

用来把用户接入到因特网的网络

这种网络就是接入网AN（access network），它又称为本地接入网或居民接入网。这是一类比较特殊的计算机网络。

     主要性能指标

1.速率（往往是指额定速率或标称速率）：比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量单位。网络技术中的速率指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送的数据的速率，它也成为数据率（data rate）或比特率。速率是计算机网络中最重要的一哥性能指标。速率的单位是b/s,有时也写为bps，速率稍高点就用kb/s（k=10的三次方=千），mb/s（M=10的六次方=兆）gb/s（g=10的九次方=吉）tb/s(T=10的十二次方=太)

2.带宽  带宽有以下两种不同的意义

（1）带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。

（2）在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。

3.吞吐量（throughput）

吞吐量表示在单位时间内通过网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。

4.时延  时延（delay 或 latency）是指数据（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。时延是个很重要的性能指标，它有时也成为延迟或迟延。       

需要注意的是，网络中的时延是由以下几个不同的部分组成的：

（1）发送时延   发送时延（transmission delay）是主机或路由器发送数据帧所需的时间，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要的时间。因此发送时延又叫做传输时延  

发送时延的计算公式是：

                      发送时延=

（2）传播时延（propagation delay）是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。传播时延的公式如下：传播时延=

（3）处理时延  主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组提取数据部分、进行差错检验或查找到合适的路由等等，这就产生了处理时延

（4）排队时延  分组在经过网络传输时，要经过许多的路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。这样，数据在网络中经历的总时延就是以上四种时延之和：

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

一般来说，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。

5.时延带宽积  把以上讨论的网络性能指标的两个度量——传播时延和带宽——相乘，就得到另一个很有用的度量：传播时延带宽积，即：

           时延带宽积=传播时延  又称为 以比特为单位的链路长度。

6.往返时间RTT  在计算机网络中，往返时间RTT(round—trip time)也是一个重要的性能指标，它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（接收方收到数据后便立即发送确认），总共经历的时间。

7.利用率  利用率由信道利用率和网络利用率两种。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0.网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。这是因为，根据排队论的理论，当某信道的利用率增大时，给信道引起的时延也就迅速的增加。

计算机网络体系结构

网络协议：语义、语法、时序（同步）

语法：即数据与控制信息的结构或格式

语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应

同步：即时间实现顺序的详细说明

OSI/RM参考模型：七层的名称

图见书：P27

TCP/IP参考模型：四层的名称和作用；和OSI/RM的对应关系   图见书：P27

实体、服务、协议、服务访问点、数据单元等概念

实体：任何发送或接受信息的硬件或软件过程

协议：是控制两个对等实体（或多个个体）进行通信的规则的集合

服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方。

数据单元：ISO把层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元SDU

服务和协议的关系 在协议的控制下，两个对等的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层的协议，还需要使用下面一层所提供的服务。

首先 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。

其次，协议是水平的，即协议是控制对等实体之间通信的规则。但是服务时垂直的，即服务是有下层向上层间接口提供的。另外，并非在一个层 内完成的全部功能都成为服务。只有那些能够被高一层实体“看得见”的功能才能称之为“服务”。上层使用下层所提供的服务必须通过与下一层交换一些命令，这些命令在OSI中成为服务原语。