计网第一章

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互联网特点：连通性共享性
互联网具有虚拟的特点，无法具体知道对方是谁也无法知道具体的位置。





1.互联网形成

第一阶段：单个网络APPANET 向互联网的发展过程

  • 1983年 TCP/IP 协议成为 APPANET的标准协议，任何使用TCP/IP协议的计算机都可以使用互联网相互通信
  • 因此人们把1983年当做互联网诞生的时间
  • 1990 APPANET 关闭
    互联网为专有名字与互连网不同
    不同

    第二阶段：建成三级架构的互联网

  • 主干网
  • 地区网
  • 校园网（企业网）
    第三阶段：逐渐形成 多层ISP结构互联网
  • ISP （Internet Service Provider）
  • 任何机构和个人只要向ISP交纳规定费用，便可从ISP获取所需IP使用权，并将该ISP接入互联网。
  • 根据提供服务面积大小及IP数量多少，分为 1. 主干ISP 2.地区ISP 3.个人ISP


    成为互联网正式标准需要经过的阶段

    所有互联网标准都以RFC形式在互联网上发表

    最开始需经过三个阶段

  • 互联网草案——有效期只有六个月，此时还 不是 RFC文档
  • 建议标准——这个时期 开始成为 RFC文档
  • 互联网标准——达到正式标准后，每个标准会分配到一个标准号STDXXX。一个标准可以和多个RFC文档关联。

现简化为两个过程：建议标准和花联网标准。

除了建议标准和互联网标准两种RFC文档外，还有历史的、提供信息的、实验的RFC。
关系如下
关系图





并从工作方式上康，互联网分为两个部分。

  • 互联网的边缘部分：由主机构成。这部分由用户直接使用，用来通信和资源共享。
  • 互联网的核心部分：由大量的网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为了向边缘部分提供服务。（提供连通性和交换）


    互联网边缘部分，也就是连接在互联网上的所有主机又称为 端系统。
    主机在功能上可以有很大的差别。


    主机A与主机B通信：运行在主机A上的一个程序与运行在主机B上的一个程序进行通信。


    通信方式通常可以分为两大类
  • C/S clien / server 客户对服务器通信。
  • P2P peer to peer对等通信。

    客户-服务器方式

    客户和服务器都是指通信过程中所涉及的两个应用进程。
    客户-服务器是进程之间服务和被服务之间的关系。
    客户是服务请求方，服务器是服务提供方

客户软件的特点：

  • 被用户调用后 ,在打算通信前主动向远地服务器发起通信（发送请求）。因此要知道服务器程序的地址
  • 不需要特殊的硬件系统和很复杂的操作系统。

    服务器软件的特点：

    p2p方式

  • 没有服务方和被服务方的区别。
  • 只要两个主机都下载了对等连接软件（p2p软件）就可以进行对等的、平等的通信。
  • 双方都可以储存在对方硬盘里的 共享文档。

    对等连接的特点

  • 本质上还是C/S 连接方式只是对等连接中的每一个主机既是服务器又是客户。
  • 支持大量（上百万）对等用户同时工作。

互联网核心部分

  • 最复杂
  • 向边缘部分提供连通性
  • 起特殊作用的是路由器。路由器：实现分组交换的关键构建。作用是实现分组转发，这也是网络核心部分的 最重要功能。

交换

1.电路交换
2.分组交换
3.报文交换
互联网核心部分采用了分组交换。

电路交换

N部电话机两两相连需要N（N-1）/2,和交换机的数量的平方成正比。
*电话机很多是就要用交换机来完成连接全网的交换工作。采用的交换是电路交换。

交换：转换，从通信角度康，就是动态分配传输线路的资源。

电路交换特点

  • 面向连接
  • 分为是三个阶段
    • 建立连接
    • 通信
    • 释放连接
  • 计算机数据具有突发性
  • 线路利用率极低（传送数据的时间往往只不到10%甚至不到1%）

    分组交换特点

  • 采用储存转发技术
  • 把较长的报文，划分为较短的、固定长度的报文
  • 每一段数据前加上首部构成分组
  • 以分组为基本单元在网络中传输

    分组

  • 每一个分组的首部都有地址等信息。
  • 每个分组在互联网中有独立的传输路径

    路由器

  • 路由器输入与输出端口间没有直接连线。
  • 处理分组过程
    • 把分组放到缓存区，暂时储存
    • 查找转发表，找到某个目的地址应从哪个端口发出
    • 把分组转到适当的端口发出

分组转发好处

  • 高效：动态分配传出宽带，对通信链路逐段占用
  • 灵活：为每个分组寻找最适合转发路由
  • 迅速：可不建立连接
  • 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。

带来问题

  • 必须排队，所以有时延
  • 有首部，所以造成一定浪费

计算机网络

定义

并未有很好的定义

计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的，而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的（例如，传送数据或视频信号）。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

区分





性能指标

速率，带宽，吞吐率，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率。

带宽

在计算机网络中，带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力。表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。单位是 bit/s，即 “比特每秒”

吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制

时延带宽积=传播时延*带宽

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。
  • 信道利用率并非越高越好。当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。

若令 D0 表示网络空闲时的时延，D 表示网络当前的时延，则在适当的假定条件下，可以用下面的简单公式表示 D 和 D0 之间的关系
D=D0/(1-U)

网络协议是计算机网络的不可缺少的组成部分

TCP/IP

  • 应用层
  • 运输层
  • 网际层
  • 网络接口层
    五层协议
  • 应用层
  • 运输层
  • 网络层
  • 网络链路层
  • 物理层