目录

1 概述

1.1 基础概念

1.计算机网络

2.功能

3.组成

4.分类

1.2 标准化工作及相关组织

1.标准化工作

2.相关组织

1.3 性能指标

1.速率

2.带宽

3.吞吐量

4.时延

5.时延带宽积

6.往返时延RTT

7.利用率

2 计算机网络结构

2.1 分层结构

1.分层原则

2.分层结构

2.2 OSI参考模型

1.模型结构

2.通信过程

3.模型各层内容

2.3 TCP/IP参考模型

1.模型结构

2.差异

3.5层参考模型

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1 概述

1.1 基础概念

1.计算机网络

计算机网络：是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的 软件实现资源共享和信息传递的系统。

计算机网络是互连的，自治的

2.功能

数据通信（连通性）；资源共享（硬件、软件、数据）；分布式处理；提高可靠性；负载均衡

3.组成

组成部分：硬件，软件，协议

工作方式：边缘部分（用户直接使用，包括C/S与P2P方式），核心部分

功能组成：通信子网（数据通信），资源子网（资源共享/数据处理）

4.分类

分布范围：广域网、城域网、局域网、个人区域网

使用者：公用网，专用网

交换技术：电路交换、分组交换

拓扑结构：总线型、环型、网状型、星型

传输技术：广播式网络（共享公共通信信号），点对点网络（使用分组存储转发和路由选择机制）

1.2 标准化工作及相关组织

1.标准化工作

分类：法定标准（如OSI）、事实标准（如TCP/IP）

RFC：因特网标准的形式

建立流程：因特网草案 --> 建议标准 --> 因特网标准

2.相关组织

国际标准化组织ISO、国际电信联盟ITU、IEEE、Internet工程任务组IETF

1.3 性能指标

1.速率

速率即数据率或称数据传输率或比特率，是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率。

2.带宽

计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位是“比特每秒”，b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s。即网络设备所支持的最高速度。

3.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。单位b/s，kb/s，Mb/s等。

4.时延

指数据（报文/分组/比特流）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟或迟延。单位是s。

时延是发送（传输）时延（数据长度 / 信道带宽）、传播时延（信道长度 / 电磁波在信道上的传播速率）、排队时延（等待输出/入链路可用）、处理时延（检错、找出口）的总和

5.时延带宽积

时延带宽积(bit) = 传播时延(s) × 带宽(b/s)

又称以比特为单位的链路长度，即某段链路有多少比特 

6.往返时延RTT

从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认， 总共经历的时延。RTT越大，在收到确认前，可以发送到数据越多。

7.利用率

·信道利用率：有数据通过时间 / (有 + 无)数据通过时间

·网络利用率：信道利用率加权平均值

2 计算机网络结构

2.1 分层结构

1.分层原则

·各层相互独立，每层只能实现一种相对独立的功能

·各层间界面自然清晰

·结构可分割

·下层对上层有独立性，上层单向使用下层提供的服务

·分层结构可以促进标准化工作

2.分层结构

·实体：第n层活动元素称为n层实体，同一层实体称为对等实体

·协议：为对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定（协议的要素包括语法：规定传输数据的格式；语义：:规定所要完成的功能，同步：规定各种操作的顺序）

·接口：上层使用下层服务的入口

·服务：下层为相邻上层提高到功能调用

SDU服务数据单元：为完成用户所要求的功能而应传送的数据。

PCI协议控制信息：控制协议操作的信息。

PDU协议数据单元：对等层次之间传送的数据单位。

2.2 OSI参考模型

1.模型结构

2.通信过程

3.模型各层内容

应用层：所有和用户交互产生网络流量的程序

表示层：处理不同通信系统中交换信息都表示方式（进行数据格式交换，数据加密解密，数据压缩和恢复）

会话层：向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据（建立、管理、终止会话，使用校验点课时会话在通信失效时从校验点恢复通信，实现数据同步）

传输层：负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据报（可靠传输，差错控制，流量控制，复用分用）

网络层：主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层传输单位是数据报（路由控制，流量控制，差错控制，拥塞控制）
数据链路层：将网络层传输的数据报组装成帧，传输单位为帧（成帧，差错控制，流量控制，访问控制）

物理层：主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输，物理层传输单位是比特（定义接口特效，定义传输模式，定义传输速率，比特同步，比特编码）

2.3 TCP/IP参考模型

1.模型结构

2.差异

OSI模型网络层使用无连接 + 面向连接（分为三个阶段，第一阶段：发出一个建立连接的请求；第二阶段：在连接成功建立之后，开始数据传输；第三阶段：数据传输完毕，必须释放连接），TCP/IP使用无连接（直接进行数据传输）。

OSI传输层使用面向连接，TCP/IP使用无连接 + 面向连接

3.5层参考模型