一、 网络概述

概述

计算机网络简单来说就是实现信息传输、资源共享的系统。

互联网组成方式

包括边缘部分和核心部分。
边缘部分：所有连接在互联网上的主机。这些主机又可以称为端系统。
核心部分：网络和连接这些网络的路由器。核心部分主要是路由器发挥作用，路由器能够实现数据的分组交换。

分组交换采用存储转发技术，发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段，每一个数据段前面添加上首部构成分组(packet)，每一个分组的首部都含有地址（诸如目的地址和源地址）等控制信息。每个分组在互联网中独立地选择传输路径。用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。

分组交换建立在电路交换和报文交换的基础上。

通信的概念

两个主机之间的某个程序进行通信。通信方式包括两种

1. 客户-服务器模式（C/S）：客户是服务请求方，服务器是服务提供方，例如：访问淘宝网站，提供浏览商品信息的服务，这是客户向阿里的服务器请求，服务器返回商品信息。这种模式下，服务器必须一直运行，一旦有客户的请求，就响应请求。
2. 对等方式(P2P)：对等连接中的每一个主机既是客户又是服务器。BT文件就是利用这种方式提供下载的。每一个节点直接共享资源，不需要服务器参与。
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   答案：B

网络的分类

按照地理范围：
个域网(PAN)，局域网(LAN)，城域网(MAN)，广域网（WAN）。
按照传播数据方式：
广播网络：在一个局域网内，一个主机发送消息，其他主机都能接受到，判定数据包中的目的地址是否是自己的地址，如果是自己的地址就接受，进行其他操作，如果不是自己的地址，就进行丢弃。网络中的每一个人都会接受到数据。

点对点网络：一般应用于广域网，一个主机直接向想要传送数据的另一个主机发送数据，不会向整个网络发送数据包。如果两个主机已经通过物理线路相连接，就直接传输，如果两个主机之间不直接连接，也可通过物理线路相连的其他主机进行转发。

按照拓扑网络：
总线型，星型，树型，环型，网状型

网络的一些性能指标

速率：比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。
比特（bit）来源于 binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0。速率是计算机网络中最重要的一个性能指标，指的是数据的传送速率，它也称为数据率 (data rate)或比特率 (bit rate)。速率的单位是 bit/s，或 kbit/s、Mbit/s、 Gbit/s 等例如 4 X1010 bit/s 的数据率就记为 40 Gbit/s。
带宽：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”
吞吐率：吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。
时延：时延是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。
网络中的时延由以下几个不同的部分组成：
(1) 发送时延：也称为传输时延。发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。

(2) 传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。注意发送时延与传播时延有本质上的不同。信号发送速率和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。

(3) 处理时延：主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间。(4) 排队时延：分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延。
排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。
时延带宽积：链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

往返时间 RTT：往返时间表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时间。

网络分层

网络结构越来与复杂，所以通过分层的方式来构建网络，可以简化问题，让网络每一层实现不同的功能。
网络协议：通信双方交换数据时遵守的一些规则。由语法、语义、同步，三部分组成。
(1) 语法：数据与控制信息的结构或格式 。
(2) 语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
(3) 同步：事件实现顺序的详细说明。
服务：下层为上层提供的功能调用。
接口：两层之间交换信息连接的信息点。
原语：不可拆分的操作。

网络参考模型

OSI模型(Open Systems Interconnection Reference Model)：也叫开放系统互连基本参考模型，是国际标准化组织 ISO提出的标准模型。实现了理论方面的成功，市场化失败。
TCP/IP模型：非国际标准，应用广泛，被市场承认。
OSI模型：

TCP/IP模型：

由于TCP/IP的网络接口层不包含具体内容，学习的时候我们采用五层模型方式：

物理层： 物理层的任务就是透明地传送比特流。
相关设备：中继器，集线器工作在物理层。
数据链路层：数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。
相关设备：网桥，交换机工作在数据链路层。
网络层：网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。
相关设备：路由器工作在网络层。
运输层：运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。
应用层：应用层直接为用户的应用进程提供服务。

通信过程

OSI 参考模型把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元 PDU (Protocol Data Unit)。这个名词现已被许多非 OSI 标准采用。