408 第二轮复习 计算机网络 第一章 计算机网络体系

计算机网络是一个将众多分散的、自治的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的实现资源共享和信息传递的系统。

计算机网络概述

计算机网络的组成

• 从组成部分来看，计算机网络主要由硬件、软件、协议三大部分组成。
• 从工作方式看，计算机网扩可分为边缘部分和核心部分。边缘部分由所有连接到互联网上的供用户直接使用的主机组成，可来进行通信和资源共享；核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成，它为边缘提供连接性和交换服务
• 从功能来看，计算机网络由通信子网和资源子网组成。

计算机网络的功能

• 数据通信
• 资源共享
• 分布式处理
• 提高可靠性
• 负载均衡

电路交换、报文交换与分组交换

电路交换
电路交换分为三步：连接建立、数据传输、连接释放。在进行数据传输前，两个结点必须先建立一条专用的物理通信路径，该路径可能经过许多中间结点，在这一物理通信路径始终被用户独占，直到通信结束才释放

报文交换
数据交换的单位是报文，用户数据加上源地址、目的地址等信息后，被封装成报文。报文交换采用存储转发技术，整个报文先传送到相邻的结点，全部存储后查找转发表，转发到下一个结点。每个报文都可以单独选择到达目的结点的路径。

分组交换
源结点在发送之前，先把较长的报文划分为若干较小的等长数据段，在每个数据段前面添加一些必要控制信息组成的首部，构成分组。
源结点将分组发送到分组交换网中，分组交换网中的分组交换机收到一个分组后，先将其缓存，然后从首部中提取目标地址，查找转发表，转发到下一个结点

计算机网络的性能指标

• 速率： 指连接到网络上的结点在数字信道上传送数据的速率
• 带宽：带宽表示通信线路允许通过的信号频率范围，最高数据传输速率的同义词
• 吞吐量：指单位时间通过某个网络的实际数据量。
• 时延：数据从网络的一端传送到另一端所需的总时间
  • 发送时延
  • 传播时延
  • 处理时延
  • 排队时延
• 时延带宽积
• 信道利用率

计算机网络体系结构

计算机网络协议、接口、服务的概念

协议
协议是由语法、语义、同步三部分构成

• 语法：数据与控制信息的格式
• 语义：即需要发出何中控制信息、完成何种动作以及做出何种应答
• 同步：执行各种操作的条件

接口
同一结点内相邻两层的实体交换信息的逻辑接口称为服务访问点。每层只能为紧邻的层之间定义接口

服务
服务是指下层为邻接的上层提供的功能调用，是垂直的。

• 面向连接服务和无连接服务
• 可靠服务和不可靠服务
  • 可靠服务是指网络具有纠错、检错、应答机制、能保证数据正确、可靠的传送到目的地。不可靠的网络是一种尽力而为的
• 有应答服务和无应答服务
  • 有应答服务是指接收方在收到数据后向发送方给出相应的应答，该应答由传输系统内部自动实现，而不是由用户实现。
  • 无应答服务是收到数据后不自动给出应答

ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型

OSI参考模型
OSI参考模型有7层，自下而上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。低三层统称通信子网，完成数据的传输功能；高三层统称资源子网相当于计算机系统，完成数据的处理等功能。传输层承上启下。

• 物理层：
  • 物理层的传送单位是bit
  • 功能是在物理介质上为数据端透明传输bit流。
  • 物理层主要定义数据终端设备和数据通信设备的物理与逻辑连接方法
• 数据链路层：
  • 数据链路层的传输单位是帧。
  • 数据链路将网络层交来的IP分组封装成帧，
  • 协议： SDLC、HDLC、PPP、STP和帧中继等
• 网络层
  • 网络层的传输单位是数据报，他关心的是通信子网的运行控制
  • 将网络层协议数据从源结点传输到目的结点
• 传输层
  • 传输层，负责主机两个进程之间的通信，功能是为端到端提供可靠的传输服务
  • 传输层有复用和分用的功能。复用指多个应用进程可同时使用下面传输层的服务，分用是指传输层收到的信息分别交给上层应用
• 会话层
  • 会话层允许不同主机上的各个进程进行会话。这种服务为用户建立连接，并在连接上有序地传输数据，这就就是会话，也称建立同步。
• 表示层
  • 处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。
• 应用层
  • 应用层是用户与网络的接口

TCP/IP模型
TCP依次为网络接口层、网际层、传输层和应用层

网际层是TCP/IP的关键体系，网际层定义了标准的分组格式和协议，即IP