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1、1.585 5 网络的组成 网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。（21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代）2.互联网（因特网）的组成 网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。网络中的结点可以是计算机、集线器、交换机或者路由器等。互联网是“网络的网络”(network of networks)。连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。网络把许多计算机连接在一起，因特网则把许多网络连接在一起。3.因特网发展的三个阶段 第一阶段是从单个网络 ARPA
2、NET 向互联网发展的过程。1983 年 TCP/IP 协议成为 ARPANET 上的标准协议。人们把 1983 年作为因特网的诞生时间 第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。三级计算机网络，分为主干网、地区网和校园网（或企业网）。第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网。出现了因特网服务提供者 ISP(Internet Service Provider)。信号传输速率 ISP ISP 可以从因特网管理机构申请到很多的 IP 地址，同时拥有通信线路以及路由器等连网设备，用户通过向 ISP 获取 IP 地址，接入因特网上网。根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的IP 地址数目的不
3、同，ISP 也分成为不同的层次:主干 ISP、地区 ISP、本地 ISP。主干 ISP 由几个专门的公司创建和维持，服务面积最大（一般都能覆盖到国家范围）并且拥有高速主干网。有一些地区ISP 网络也可以直接与主干 ISP 相连 地区 ISP 是一些较小的 ISP。这些地区 ISP 通过一个或多个主干 ISP 连接起来。它们位于等级的第二层，数据率也低一些。本地 ISP 给端用户提供直接的服务。可以连接到主干ISP 或者地区 ISP 4.因特网正式标准的四个阶段 因特网草案(Internet Draft)在这个阶段还不是 RFC 文档。建议标准(Proposed Standard)从这个阶段开始
4、就成为 RFC 文档。草案标准(Draft Standard)因特网标准(Internet Standard)5.“三网”的概念 电信网络可向用户提供电话、电报、以及传真等服务。有线电视网络可向用户提供各种电视节目。计算机网络则可以使用户能够迅速传送数据文件，以及网络上查找并获取各种有用的资料，包括图像和视频文件。5.因特网按工作方式的划分及组成和作用 从因特网的工作方式上看，可以划分为以下的两大块：(1)边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的主机。这些主机又称为端系统(en
5、d system)。“主机 A 和主机 B 进行通信”，实际上是指：“运行在主机 A 上的某个进程和运行在主机 B 上的另一个程序进行通信”。即“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另一个进程进行通信”。或简称为“计算机之间通信”在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：客户服务器方式（C/S 方式）即 Client/Server 方式 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。对等方式（P2P 方式）即 Peer-to-Peer 方式 对等连
6、接(peer-to-peer，简写为 P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。(2)核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。网络核心部分是因特网中最复杂的部分。网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是实现分组交换(packet sw
7、itching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。6.路由器处理分组的过程 路由器处理分组的过程是：把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；把分组送到适当的端口转发出去。8.分组交换的优点 高效动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。灵活以分组为传送单位和查找路由。迅速不必先建立连接就能向其他主机发送分组。可靠保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。9.网络性能指标 1.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。Bit 来源于 binary digit，意思是一
8、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。速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是 b/s，或 kb/s,Mb/s,Gb/s 等 速率往往是指额定速率或标称速率。2.带宽 “带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s(bit/s)。常用的带宽单位：更常用的带宽单位是 千比每秒，即 kb/s（103 b/s）兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s）吉比每秒，即 Gb/s（
9、109 b/s）太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s）请注意：在计算机界，K=210=1024 M=220,G=230,T=240 3.吞吐量 吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。4.时延(delay 或 latency)发送时延：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。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
10、。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。处理时延：交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。排队时延：结点缓存队列中分组排队所经历的时延。排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。数据经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延和排队时延之和：总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延 对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。5.时延带宽积 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。6.利用率 信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。网络利用率则
11、是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。（有上限）7.往返时间 RTT 10.延时的种类（总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延）具体见上面。11.OSI 的七层结构 1 物理层2 数据链路层3 网络层4 运输层5 会话层6 表示层7 应用层 12.TCP/IP 结构，每层的协议 1 网络接口层2 网际层（IP）3 运输层（TCP 或 UDP）4 应用层（各种应用层协议如 TELNET FTP SMTP等）13.物理层特性 机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性指明某条线上
12、出现的某一电平的电压表示何种意义。过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。14.通信模型构成 一个数据通信系统模型可分为三大部分：源系统（发送端、发送方），传输系统（传输网络），目的系统（接收端、接收方）源系统包括两个部分：源点：源点设备产生要提供的数据，源点又称为源站，信源。发送器：源点产生的数字比特流要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。目的系统包括两个部分：接收器：接收传输系统发送过来的信号并把它转换成为能够被目的设备处理的信息。典型的接收器是调节器，它把来自传输线路上的模拟信号进行解调，提取出在发送端置入的信息，还原出在发送端产生的数字比特流。终点：终点设备从接收器获取
13、传送过来的数字比特流，然后把信息输出，终点又称目的站，信宿。15.模拟通信和数字通信的区别 数据(data)运送消息的实体。信号(signal)数据的电气的或电磁的表现。“模拟的”(analogous)代表消息的参数的取值是连续的。用户家中的调制调节器到电话端局之间的信号就是模拟信号。“数字的”(digital)代表消息的参数的取值是离散的。PC 到调制调解器，在电话网中继线上传送的就是数字信号。码元(code)在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。16.单工通信，双工通信，半双工通信概念举例 单向通信（单工通信）只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。双向同时通信（全双工通信）通信的双方可以同时发送和接收信息。17.基带通信和带通通信 基带信号（即基本频带信号）来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必须对基带信号进行调制(modulation)。带通信号把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。