1.因特網(wǎng)的組成

• 邊緣部分：由所有連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)組成傲须，這部分是用戶直接使用的造虎，用來進(jìn)行通信和資源共享块攒。
• 核心部分：由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成谦疾。這部分是為邊緣部分提供服務(wù)南蹂。

邊緣部分

通信方式分類：

• 客戶服務(wù)器 C/S
• 對(duì)等方式 P2P

三種交換方式：

• 電路交換
• 報(bào)文交換
• 分組交換

核心部分

多路復(fù)用

• 頻分復(fù)用
• 時(shí)分復(fù)用
• 波分復(fù)用
• 碼分復(fù)用
• 統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用（分組交換）

電路交換

從通信資源的分配角度看，“交換”就是按照某種方式動(dòng)態(tài)的分配傳輸線路的資源念恍。

電路交換的步驟：“建立連接（占用通話資源）” -> 通話（一直占用通信資源） -> 釋放連接（歸還通信資源）

電路交換的一個(gè)重要特點(diǎn)就是在通話的全部時(shí)間內(nèi)六剥，通話的兩個(gè)用戶始終占用端到端的通信資源。其線路的傳輸效率往往很低峰伙。

報(bào)文交換

通常把要發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)稱為一個(gè)報(bào)文

分組交換

分組交換主要由路由器實(shí)現(xiàn)疗疟，采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，在發(fā)送報(bào)文之前瞳氓，先把較長(zhǎng)的報(bào)文劃分稱為一個(gè)個(gè)更小的等長(zhǎng)數(shù)據(jù)段策彤，在每個(gè)數(shù)據(jù)段前面加上一些必要的控制信息組成包頭，分組的包頭包含了目的地址和源地址等重要控制信息匣摘。

在因特網(wǎng)核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接店诗，而在網(wǎng)絡(luò)邊緣的主機(jī)接入到核心部分通常以相對(duì)較低的鏈路相連接。

劃分分組的概念

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)

主機(jī)是為用戶進(jìn)行信息處理的音榜，路由器則是用來轉(zhuǎn)發(fā)分組的庞瘸，即進(jìn)行分組交換的。

路由器收到一個(gè)分組赠叼，先暫時(shí)存儲(chǔ)下來擦囊，在檢查其首部，查找轉(zhuǎn)發(fā)表嘴办，按照首部中的目的地址找到合適的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去瞬场，把分組交給下一個(gè)路由器，這樣一步一步以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式涧郊，把分組交付到最終的目的主機(jī)贯被，各路由器之間必須經(jīng)常交換彼此的路由信息，以便創(chuàng)建和維持在路由器中的轉(zhuǎn)發(fā)表，使得轉(zhuǎn)發(fā)表能夠在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)及時(shí)更新刃榨。

分組交換優(yōu)點(diǎn)

• 高效：在分組傳輸?shù)倪^程中動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬弹砚，對(duì)通信鏈路是逐段占用
• 靈活：為每一個(gè)分組獨(dú)立地選擇轉(zhuǎn)發(fā)路由
• 迅速：以分組作為傳送單位，可以不先建立電路就能向其他主機(jī)發(fā)送分組
• 可靠：保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

分組交換缺點(diǎn)

• 各分組都有一個(gè)頭部枢希，造成一定額外開銷
• 分組在各路由器存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)需要排隊(duì)桌吃，會(huì)造成一定的時(shí)延

三種交換方式對(duì)別

• 電路交換：整個(gè)報(bào)文的比特流連續(xù)地從源點(diǎn)直達(dá)終點(diǎn)，好像在一個(gè)管道中傳送
• 報(bào)文交換：整個(gè)報(bào)文先傳送到相鄰結(jié)點(diǎn)苞轿，全部存儲(chǔ)下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表茅诱，轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。
• 分組交換：?jiǎn)蝹€(gè)分組傳送到相鄰結(jié)點(diǎn)搬卒，存儲(chǔ)下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表瑟俭，轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。

若要連續(xù)傳送大量的數(shù)據(jù)契邀，且其傳送時(shí)間遠(yuǎn)大于連接建立時(shí)間摆寄，則電路交換的傳輸速率較快。報(bào)文交換和分組交換不需要預(yù)先分配傳輸帶寬坯门，在傳輸突發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)可提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的利用率微饥。由于一個(gè)分組的長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于整個(gè)報(bào)文的長(zhǎng)度，因此分組交換比報(bào)文交換時(shí)延小古戴，同時(shí)也更具有靈活性欠橘。

2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類別

• 廣域網(wǎng)WAN
• 城域網(wǎng)MAN
• 局域網(wǎng)LAN
• 個(gè)人區(qū)域網(wǎng)PAN

3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能

性能指標(biāo)：

• 速率：主機(jī)在數(shù)字信道上的傳輸數(shù)據(jù)的速率，也稱數(shù)據(jù)率或比特率现恼，單位為b/s(bps) kb/s Mb/s Gb/s肃续。通常速率指額定速率或標(biāo)定速率，實(shí)際上往往達(dá)不到
• 帶寬：表示單位時(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”叉袍，取決于最小速率的那條鏈路始锚，單位bps
• 吞吐量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量
• 時(shí)延：總時(shí)間等于下面四種時(shí)延之和
  • 發(fā)送時(shí)延：主機(jī)或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時(shí)間，也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個(gè)比特到最后一個(gè)比特發(fā)送完所需要的時(shí)間畦韭。
  • 傳播時(shí)延：電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費(fèi)的時(shí)間
  • 處理時(shí)延：主機(jī)或路由器在收到分組時(shí)要花費(fèi)一定的時(shí)間進(jìn)行處理疼蛾，例如分析分組的首部，從分組中提取數(shù)據(jù)不符艺配，進(jìn)程差錯(cuò)校驗(yàn)。
  • 排隊(duì)時(shí)延：分組在進(jìn)入路由器后要先在輸入隊(duì)列中等待處理衍慎。
• 時(shí)延帶寬積 = 傳播時(shí)延 X 帶寬
  • 又稱比特位單位的鏈路長(zhǎng)度

4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

協(xié)議

協(xié)議的三要素：

• 語法
• 語義
• 時(shí)序

分層

網(wǎng)絡(luò)分層的好處

• 各層之間是獨(dú)立的
• 靈活性好
• 結(jié)構(gòu)上可分割開
• 易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)
• 能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作

各分層需要完成的工作

• 差錯(cuò)控制
• 流量控制
• 分段和重裝
• 復(fù)用和奮勇
• 連接建立和釋放

OSI七層協(xié)議體系

• 應(yīng)用層
  • 直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)
  • HTTP转唉、SMTP、FTP
• 表示層
  • 數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)化
  • 加密解密
  • 壓縮解壓縮
• 會(huì)話層
  • 對(duì)話控制
  • 同步
• 傳輸層
  • 兩個(gè)主機(jī)中進(jìn)程之間通信提供服務(wù)稳捆，負(fù)責(zé)源-目的（端-端）進(jìn)程間完整報(bào)文傳輸
  • 分段與重組
  • SAP尋址赠法，如端口號(hào)
  • 連接控制
  • 流量控制
  • 差錯(cuò)控制
  • 包含的協(xié)議
    • TCP（傳輸控制協(xié)議）：面向連接，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆?bào)文段，能夠提供可靠的交付
    • UDP（用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議）：無連接的砖织，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇怯脩魯?shù)據(jù)報(bào)款侵，不保證提供可靠的交付
• 網(wǎng)絡(luò)層
  • 負(fù)責(zé)源主機(jī)到目的主機(jī)數(shù)據(jù)分組交付
  • 邏輯尋址，全局唯一邏輯地址侧纯，確保數(shù)據(jù)分組正確送達(dá)新锈，例如IP地址
  • 路由：路徑選擇
  • 分組轉(zhuǎn)發(fā)
• 數(shù)據(jù)鏈路層
  • 負(fù)責(zé)結(jié)點(diǎn)-結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸
  • 組幀（幀頭+幀尾）
  • 物理尋址：在幀頭中增加發(fā)送端和接收端的物理地址標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送端和接收端，例如MAC地址
  • 流量控制：如果數(shù)據(jù)發(fā)的很快眶熬，要控制流量妹笆，避免淹沒接收端
  • 差錯(cuò)控制：檢測(cè)或重傳損壞或丟失的幀
  • 訪問（接入）控制：在任一時(shí)刻決定哪一設(shè)備擁有鏈路的控制權(quán)
• 物理層
  • 接口特性
    • 機(jī)械特性
    • 電氣特性
    • 功能特性
    • 規(guī)程特性
  • 比特編碼
  • 比特同步
  • 傳輸模式
    • 單工
    • 半雙工（對(duì)講機(jī)）
    • 全雙工

各層的數(shù)據(jù)單元

• 應(yīng)用層：報(bào)文
• 傳輸層：段
• 網(wǎng)絡(luò)層：數(shù)據(jù)報(bào)
• 數(shù)據(jù)鏈路層：幀
• 物理層：比特

五層協(xié)議體系

• 應(yīng)用層
• 傳輸層
• 網(wǎng)絡(luò)層
• 數(shù)據(jù)鏈路層
• 物理層