第1章 計算機網路的概述——計算機網路

1.1對網路的基本認識

計算機網路的定義：一些相互連線的、自治的計算機的集合，以實現資料的交換與資源的共享。

幾點說明：

1. 自治，指獨立的計算機，有自己的軟體與硬體，可以獨立執行；
2. 相互連線，計算機之間能夠進行通訊或者交換資訊；
3. 最簡單的計算機網路，兩臺計算機；
4. 聯網的基本牧師是共享資源與交換資料。

注意：計算機網路與通訊網路不是同一個概念。

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1.2Internet的概述

網際網路是網路的網路，它也是生態的網路。

因特網的前身是ARPANET——開始連線幾個高校。
ARPANET採用了TCP/IP協議
1990年以後，ARPANET關閉，併入到NSFNET，進一步連線至CSNET，Eunet等網路，主鍵形成了現在的Internet。

使用者通過ISP接入到Internet

學校的網路中心作為ISP通常不能直接訪問Internet，還需要有上一級的ISP。

Internet Society 負責制定Internet的標準制定。

RFC草案檔案格式

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1.3Internet的組成

Internet 的組成：邊緣部分 核心部分
邊緣系統：資源
核心部分：由大量的網路裝置組成——通訊子網

邊緣：

1. 客戶/伺服器（C/S）方式
2. 對等連線（peer to peer）（p2p）

核心：
基本問題：如何穿過網路將資料傳送到目的端系統？

兩種思路：

• 電路交換（circuit switching）:電話網
• 分組交換：計算機網路

“交換”的含義是：

• 轉接–把一條電話線轉接到另一條電話線，是它們連通起來。
• 從通訊資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式動態地分配傳輸線路的資源。

電路交換的缺點：傳送計算機資料效率低。

1. 電路交換建立的電路為通訊雙方獨佔。
2. 計算機資料具有突發性。

分組交換：

1.資料包
2.儲存轉發

1.4計算機網路的類別

網路的分類標準：

• 覆蓋範圍
• 作用範圍

按照覆蓋範圍：
LAN（區域網）：
區域網的特點：
相對來說，覆蓋的地理範圍比較小

個人區域網路（簡稱PAN）

體域網（簡稱BAN）

物聯網

都會網路（簡稱MAN）

WAN（廣域網）：
廣域網對的特點:
覆蓋的範圍較大，不僅僅是在區域網的基礎上範圍增大，還有協議的變化。

1.5計算機網路的效能

網路最基本的指標：

1. 速率
   速率即資料率（data rate）或位元率（bit rate）是計算機網路中最重要的一個效能指標。速率的單位是b/s（bps），或kb/s,Mb/s,Gb/s等。
   網路速率：標準速率 額定速率

2. 頻寬
   “頻寬”（bandwidth）本來是指訊號具有的頻頻寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。
   在計算機網路中“頻寬‘是數字通道所能傳送資料的能力，因此網路頻寬表示在單位時間內從網路中的某一點到另一點所能通過的”最高資料率“。單位為“位元每秒”，記為bit/s

3. 吞吐量
   吞吐量（throughput）/吞吐量表示在單位時間內通過某個網路（或通道、介面）的資料量。
   吞吐量更經常地用於對現實世界中的網路的一種測量以便知道實際上到底有多少資料量能夠通過網路。
   吞吐量受網路的頻寬或網路的額定速率的限制。
   

4. 時延
   時延（Delay或Latency）是指資料（一個報文或分組，甚至位元）從網路（或鏈路）的一端傳送到另一端所需要的時間。時延有時也稱為延遲或遲延。
   時延分為：
   （1）傳送時延
   傳送時延是主機或路由器將分組傳送到通訊線路上所需要的時間（從傳送分組的第一個位元起，到該分組的最後一個位元傳送到線路上所需要的時間），也被稱為傳輸時延。計算公式：
   傳送時延 = 分組時延/傳送速率
   （2）傳播時延
   傳播時延是電磁波在通道中需要傳播一定的距離而花費的時間。傳播時延的計算公式是：
   傳播時延 = 通道長度/電磁波在通道上的傳播速率
   （3）處理時延
   主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理，因此而花費對的時間稱為處理時延。
   （4）排隊時延
   分組在進行網路傳輸時，要經過許多的路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入佇列中佇列等待處理。在路由器確定了轉發介面後，還要在輸出佇列中排隊等待轉發。這就產生了排隊時延。

5. 丟包率
   丟包率即分組丟失率，是指在一定的時間範圍內，分組在傳輸過程中丟失的分組數量與總的分組資料的比率。

6. 利用率
   利用率有通道利用率和網路利用率兩種。
   通道利用率指出某通道有百分之幾的時間是被利用的（有資料通過）。