一、因特網

1 概念

　　1. 網絡：由若幹節點和連接這些節點(node)的鏈路(link)組成

　　2. 互聯網：更大的範圍的網絡，也就是通過路由器將網絡和網絡互連起來。“網絡的網絡” 　

　　因特網是目前最大的互聯網

　　3. 主機(host)：連接在互聯網上的主機

　　In a word : "網絡把許多主機連接在一起，而因特網把許多網絡連接在一起"

2 因特網發展的三個階段

　　1. 1969年ARPANET的誕生到互聯網發展的過程，美國國防部創建的第一個分組交換網絡。1983年(公認的因特網誕生時間)TCP/IP協議成為ARPANET上的標準協議

　　　1990年ARPANET宣布關閉，結束了它的歷史任務，從此也開啟了新的互聯網時代。

　　2. 構建成了三級結構的因特網，三級計算機網絡分別是：主幹網、地區網、校園網或企業網

　　3. 逐漸形成了多層次ISP結構的因特網。ISP(互聯網服務提供商，例如中國電信、中國聯通)向因特網管理機構申請多個IP地址供主機使用。數據率從主幹ISP到地區ISP再到本地ISP是逐級遞減的。

二、 因特網的核心部分

　　1. 因特網的核心部分：在因特網核心起特殊作用的是路由器(router)，路由器是實現分組交換的關鍵構件。其任務是轉發收到的分組，這是網絡核心最重要的功能

　　2. 實現：分組交換采用的是存儲轉發技術。

　　　　　　1）通常將報文(要發送的整塊數據)劃分為等長的一個個小的數據段，再加上首部(header)就構成了分組(packet)；分組又成為包，首部又成為包頭

　　　　　　2）路由器收到分組後，先暫存一下，檢查首部、查找轉發表、按照首部中的目的地址、找到合適的接口轉發出去。

　　　　　　3）收到包的路由器繼續分組轉發，直到數據到達目的主機。

　　3. 分組轉發的優點

　　4.歸納三種傳輸方式

　　　　 電路交換：固定電話

　　　　報文交換：整個報文在網絡中轉發

　　　　分組交換：分組在網絡中的路由轉發

三、計算機網絡的性能 —— 度量

　　1. 速率 —— 比特率

　　　　在計算機網絡上主機在數字信道上傳送數據的速率，單位是 bps、bit/s，即每秒傳送的位數

　　2. 帶寬(bandwidth)

　　　　與信號領域概念不同，在計算機網絡中，帶寬用來表示網絡的通信線路傳送數據的能力，因此網絡帶寬表示在單位時間內從網絡的某一點到另一點所能通過的最高數據率。單位依舊是bps

　　3. 吞吐量(throughput)

　　　　表示在單位時間內通過某個網絡的數據量。通常吞吐量用於對現實世界中網絡的測量。例如：對於一個100Mb/s的以太網，其額定速率位100Mb/s，其典型的吞吐量可能只有70Mb/s

　　4. 時延(dalay或latency)

　　　　總時延 = 發送時延 + 傳播時延 + 處理時延 + 處理時延 + 排隊時延

　　　　發送時延：主機或路由器發送數據所需的時間

　　　　　　　　　發送時延 = 數據幀長度/發送速率

　　　　傳播時延：電磁波在信道中傳播一定距離需要花費的時間

　　　　　　　　　傳播時延 = 信道長度/傳播速率

　　　　處理時延：路由器在收到分組後處理所需的時間。例如分析首部、提取數據、差錯檢驗、查找路由等

　　　　排隊時延：分組在進入路由器後在輸入隊列和輸出隊列中等候的時間

　　　　PS：1）在總延時中，究竟哪種時延占主導地位必須具體分析

　　　　　　 2）對於高速鏈路網絡，我們提高的僅僅是提高了數據的發送速率，而不是比特在鏈路上的傳播速率。也就是減少了數據發送延時

　　5. 時延帶寬積

　　　　顧名思義，時延帶寬積 = 傳播時延 * 帶寬。表示的是以比特為單位的鏈路長度

　　6. 往返時間 RTT

　　　　表示發送方發送數據開始，到發送方接收到確認總共經歷的時間

　　7. 利用率

　　　　分為信道利用率和網絡利用率

*四、計算機網絡體系結構

1. OSI(Open System Interconnection)七層協議

　　開放互聯系統。概念清楚，理論完備，OSI試圖全世界都遵循這一標準，但是OSI市場化失敗了，原因如下：

　　1）OSI專家缺乏經驗

　　2）OSI協議實現過分復雜，運行效率低

　　3）OSI標準制定周期長，因此按OSI標準生產的設備並沒有及時進入市場

　　4）OSI的層次劃分不太合理，有些功能在多個層次中重復出現

　　因此，在市場上取的成功的TCP/IP協議是事實上的國際標準

2. 協議體系結構

　　1）應用層：定義的是應用進程間通信的交互規則。將應用層交互的數據單元成為報文

　　2）傳輸層：向兩個主機中進程之間通信提供通用的數據傳輸服務。

　　　　　　　　PS：a. 通用指的是多個應用利用同一個傳輸層服務

　　　　　　　　　　 b. 由復用和分用的功能

　　3）網絡層：負責分組在網絡中的通信活動

　　4）數據鏈路層：其實包括物理層的功能。首先是組成幀，控制幀在鏈路上逐跳的傳輸，還包括差錯檢驗等。而包含的物理層則處理比特的傳輸，還有一些接口的細節，

　　　　　　　　　　電氣特性等。同時物理媒介還在物理層的下面。

計算機網絡之概述