一、计算机网络概述

1.定义

• 计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互联而成，而这些硬件并非专门用来实现莫一特定目的（例如，传送数据或视频信号）这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用。

2.特点：

• 连通性（Connectivi）共享（Sharing）

二、计算机网络的类别

1.按照网络覆盖范围分类

广域网WAN（Wide Area Network）

• 几十~几千km,跨越不同的国家
• 广域网是单个的网络，它使用节点交换机连接个主机而不是用路由器连接各网络。

城域网MAN（Metropolitan Area Network）

• 跨越整个城市
• 用来将多个局域网进行互联

局域网LAN（Local Area Network）

• 跨越一个单位，一个企业，一个宿舍。

2.按照网络拓扑结构分类

总线型、环型、星型、树型、网状

3.按照网络的使用范围

公用网（public network）

• 电信公司的网络，个人缴费即可使用，如：电信网，联通网，广电网等。

专用网（private network）

• 为某个单位或部门的工作需要建立起来的网络，仅供单位内部使用。
• 如：校园网，企业网（铁路通信网，电力通信网，公安交通网）等。

三、计算机网络的性能

1.速率

• 即数据率（data rate）或数据的传送速率，或比特率（bit rate）。 是计算网络中最重要的一个性能指标。
• 单位：bit/s(b/s\bps)、或Kbit/s、Mbit/s、Gbit/s等。
• K=10³、M=10⁶、G=10⁹
• 速率往往是指额定速率或标称速率，并非实际运行速率。

2.带宽

• 第一种含义：信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹（Hz).
• 第二种含义：数字信道所能传送的“最高数据率”，单位是b/s(bps).

3.吞吐量

• 吞吐量（through put)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。
• 吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

4.时延

• 时延：指数据从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。

处理时延

• 主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理；
• 差错检测、决定分组输出链路。

排队时延

• 分组在链路上等待传输的排队时间
• 长度：取决于嫌弃到达正在排队向链路传输的分组数量。

发送时延

• 将分组的所有比特推向链路所需时间
• 公式：发送时延=L:分组长度（bit) / R:链路传输速率（bps)

传播时延

• 电磁波在信道中传播一定距离需要花费的时间
• 公式：传播时延 = d:信道长度（m) / s：2*10⁸m/s ~ 3*10⁸m/s

总时延=处理时延 + 排队时延 + 发送时延 + 传播时延

5.时延的带宽积

• 时延带宽积 = 传播时延 * 带宽
• 链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

四、计算机网络的体系

协议与层次划分

1.网络协议

• 简称协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定
• 三个组成要素
  • 语法：数据与控制信息的结构或格式。
  • 语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种反应。
  • 同步：事件实现顺序的详细说明。

2.网络使用分层的方式组织体系结构

OSI参考模型

TCP/IP参考模型

• 协议数据单元（PDU）：网络体系结构中，对等层之间之间交换的信息报文 对等层

对等层通信