1.1 计算机网络在信息时代的作用

1.2 因特网概述

第一阶段：ARPANET向互联网发展（20世纪60年代到80年代）

第二阶段：三级结构的因特网（20世纪80年代中期到90年代初）

第三阶段：多层次ISP结构的因特网

1.3 因特网的组成

因特网的边缘部分：

主机之间的通信方式：客户服务器方式(Client/Server方式 –C/S)和对等（Peer-to-Peer方式 –P2P）方式。

因特网的核心部分：

数据交换方式：电路交换（Circuit Switching）、报文交换（Message Switching）和分组交换（Packet Switching）。

1.4 计算机网络在我国的发展

中国在1994年4月20日正式接入互联网。

1.5 计算机网络的类别

  1. 作用范围：广域网（WAN）、局域网（LAN）、城域网（MAN）、个人区域网（PAN）。

  2. 使用者：公用网络（Public Network）、专用网（Private Network）。

  3. 拓扑结构：总线型、环型、星型、树型、网状。

  4. 交换方式：电路交换网、报文交换网、分组交换网。

  5. 工作方式：资源子网、通信子网、接入网。

1.6 计算机网络的性能

性能指标

  • 速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率，也称为data rate或bit rate。单位是b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s。
  • 带宽：数据通信领域中，数字信道所能传送的最高数据率。
  • 吞吐量：单位时间内通过某个网络的数据量。
  • 时延：发送时延、传播时延、处理时延、排队时延。
  • 时延带宽积：时延带宽积 = 传播时延 x 带宽。
  • 往返时间(RTT)：从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方确认。
  • 利用率：$D=\frac{D_0}{1-U}$。D_0表示网络空闲时的时延，D表示网络当前的时延，U表示信道利用率。

非性能指标

  • 费用
  • 质量
  • 标准化
  • 可靠性
  • 可扩展性
  • 可升级性
  • 管理与维护

1.7 计算机网络的体系结构

几个基本概念

  • ISO：国际标准化组织
  • OSI/RM：互联网法律上的国际标准
  • TCP/IP Suite:因特网事实上的国际标准
  • Networkd Protocols:数据交换遵守的规则、标准或约定
  • 网络体系结构：计算机网络各层及其协议的集合

OSI七层模型

  1. 应用层Application：能够产生网络流量，能够和用户交互的应用程序
  2. 表示层Presentation：加密、压缩 开发人员
  3. 会话层Session：服务和客户端建立的会话
  4. 传输层Transport：可靠传输建立会话，不可靠传输不建立会话，流量控制
  5. 网络层Network：IP地址编制 选择最佳路径
  6. 数据链路层Data Link：输入如何封装 添加物理层地址 MAC
  7. 物理层Physical：电压 接口标准

TCP/IP四层模型

  1. Application
  2. Transport
  3. Internet
  4. Network Access

开放系统信息交换涉及的几个概念

  • 实体entity：交换信息的硬件或软件进程
  • 协议protocol：控制两个对等实体通信的规则
  • 服务service：下层向上层提供服务，上层需要使用下层提供的服务来实现本层的功能
  • 服务访问点SAP：相邻两层实体间交换信息的地方