笔记
计算机网络体系结构
  概念
    计算机网络就是一些互联的，自治的计算机系统的集合
  组成
    组成部分上
      一个完整的计算机网络主要是由硬件、软件、协议三大部分组成
    工作方式上
      边缘部分
        主要是由众多的端系统组成
      核心部分
        主要是由大量的网络和连接这些网络的路由器组成
    功能组成上
      通信子网
        由各种传输介质，通信设备，和相应的网络协议组成
      资源子网
        实现资源共享功能的设备及其软件的集合
  功能
    数据通信
      计算机网络最基本、最重要的的功能
    资源共享
    分布式处理
      多台计算机各自承担同一任务的不同部分
    提高可靠性
    负载均衡
  分类
    按分布范围分类
      广域网WAN
        任务是提供长距离通信，覆盖范围通常是直径几十千米到几千千米，广域网是因特网的核心，使用交换技术
      城域网MAN
        覆盖范围5～50千米，大多采用以太网技术
      局域网LAN
        覆盖范围几十米到几千米，使用广播技术
      个人区域网
        覆盖范围10米
    按传输技术分类
      广播式网络
        共享一个公共通信信道，局域网基本上都采用广播技术，广域网的无线、卫星通信网络也采用广播式通信技术
        是否采用分组存储转发与路由选择机制是点对点网络与广播式网络的重要区别
      点对点网络
        采用分组存储转发与路由选择机制
    按拓扑结构分类
      总线形网络
      星形网络
      环形网络
      网状网络
      局域网
      广域网
    按使用者分类
      公用网
      专用网
    按交换技术分类
      电路交换网络
        在源结点和目的结点之间建立一条包括建立连接、传输数据、断开连接的一条专用通路。最典型的电话交换网络就是传统电话网络
      报文交换网络（又称存储-转发网络）
        将用户数据加上源地址、校验码等辅助信息封装成报文，又将整个报文传送到相邻结点，全部存储后，又转发给下一结点。 优点：充分利用线路容量实现不同链路之间不同数据传输速率的转换。 缺点：增大了资源开销
      分组交换网络（又称包交换网络）
        主要特点是在报文交换的基础上，将报文进行分组，然后传送到相邻结点，存储后转发表。 优点：缓冲易于管理，包的时延小
  性能指标
    带宽
      最初表示通信线路允许通过的信号频带范围（最高频率-最低频率之差）单位赫兹（Hz）
      计算机网络中，表示的是网络通信线路所传输数据的能力。带宽的同义词是：“最高数据传输速率”，单位比特/秒（b/s）
    时延
      概念：指数据（一个报文或一个分组）从网络的一段传输到另一端所需要的总时间
      构成
        发送时延
          即从发送分组的第一个比特算起，到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间，也称为传输时延
          计算公式：发送时延 = 分组长度/信道宽度（发送速率）
        传播时延
          电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间（即一个比特从链路的一端传播到另一端所需的时间）
          计算公式：信道长度/电磁波在信道上的传播速率
        处理时延
          数据在交换结点为存储转发而进行的一些必要的处理所花费的时间
        排队时延
          分组进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理
      公式：总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延
    时延带宽积
      只从发送端发送的第一个比特即将到达终点时，发送端已经发送出了多少个比特，因此又称为以比特为单位的链路长度
      公式：时延带宽积 = 传播时延 ✖️ 信道带宽
    往返时延（RTT）
      指从发送端发送一个短分组，到发送端收到来自接收端的确认，总共经历的时延。
      往返时延 = 传播时延✖️2
    吞吐量
      指单位时间内通过某个网络的数据量
      影响因素：吞吐量受网络带宽或网络额定速率的限制
    速率
      指连接到计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率
      单位：b/s ,也称传输速率，数据率，比特率
    信道利用率
      指某一信道有百分之多少的时间是由数据通过的
      公式：信道利用率 =有数据的通过时间/（有+无）数据通过时间
  体系结构与参考模型
    OSI参考模型（7层）
      应用层
        用户与网络的界面
        协议：文件传送的FTP、用于电子邮件的SMTP、用于万维网的HTTP
      表示层
        任务：主要处理在两个通信系统中交换信息的表示fangshi
        功能：数据格式的变换、数据的加密和解密、数据的压缩和恢复
      会话层
        任务：主要为表示层实体或用户进程建立连接并在连接上有序的传输数据，这就是会话，也称建立同步
        功能：建立、管理及终止进程间的会话，校验点使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信实现数据同步。
      传输层
        任务：负责主机中两个进程之间的通信。传输单位是报文段（TCP）或用户数据报（UDP）。主要提供端到端的通信
        功能：为端到端提供可靠的传输服务、流量控制、差错控制、复用分用
        协议：TCP、UDP
      网络层
        任务：把网络层的协议数据单元（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。 传输单位是数据报
        功能：路由选择、流量控制、拥塞控制、差错控制
        协议：IP、IPX、ICMP、ARP、RARP、OSPF
      数据链路层
        任务：将网络层传输来的IP数据报组装成帧。传输单位是帧。主要提供的是点到点的通信。
        功能：成帧、差错控制、流量控制、传输管理
        注：广播式网络在数据链路层还要处理新的问题，即如何控制对共享信道的访问，数据链路层中的一个特殊子层-介质访问层就是处理这个问题的。
        典型协议：SDLC、HDLC、PPP、STP
      物理层
        任务：传输比特流。 传输单位是比特。 功能：是在物理媒体上为数据端设备传输原始比特流
    TCP/IP模型（4层）
      应用层
      传输层
      网际层
      网络接口层
    ISO/OSI模型与TCP/IP模型的比较
      相同点
        都采取分层的体系结构
        都是基于独立的协议栈的概念
        都可以解决异构网络的互联
      不同点
        OSI定义三点：服务、协议、接口
        OSI先出现，模型产生在协议发明之前，没有偏向于任何特定的协议
        TCP/IP设计之初就考虑到多种异构的互联问题，并将网络协议作为一个单独的重要层次。
    5层协议体系结构
      应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层