一.計算機網絡

（一）計算機網絡概述

1. 概述

1.1 計算機網絡是一個將分散的、具有獨立功能的計算機系統，通過通信設備與線路連接起來，由功能完善的軟件實現資源共享和信息傳遞的系統。

1.2 互聯互通，自治的計算機集合。
1.3 互連網：局部范圍內互連起來的計算機網絡。
互聯網：即Internet，世界上最大的計算機網絡。

2.功能

2.1 數據通信(連通性)
2.2 資源共享:硬件、軟件、數據
2.3 分布式處理:多臺計算機各自承當同一工作任務的不同部分
2.4 提高可靠性: 多線路連通保證網絡的可靠性
2.5 負載均衡

3.組成

3.1 組成部分 ：硬件、軟件、協議
3.2 工作部分
1)邊緣部分：用戶直接使用，通過兩種方式C/S方式和P2P方式。
2)核心部分：為邊緣部分服務

3)C/S通信方式
a.客戶(Client)和服務器(Server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程，是進程之間服務于被服務的關系。客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。
b.服務提供方和服務請求方都要使用網絡核心部分所提供的服務。

c.客戶軟件的特點：被用戶調用運行，在通信是主動向遠地服務器發起通信。客戶需要知道服務器程序的地址。
d.服務器軟件特點：專門提供服務的程序，可同時處理多個客戶的請求。系統啟動后自動調用并一直運行，被動等待并接受來自各地的客戶請求。不需要知道客戶程序的地址。一般需要強大的硬件和高級的操作系統支持。
e.客戶與服務器的通信關系建立后，通信可以使雙向的，客戶與服務器都可以發送和接收數據。

4)P2P方式
a.通信雙方不區分服務請求方和服務提供方。
b.運行了對等連接軟件，就可以平等的、對等連接通信。
c. 雙方共享對方的共享文檔。

d.本質是C/S方式，只是在對等連接中，每個主機既是服務器又是客戶。
e.對等連接工作方式支持大量對等用戶同時工作。

5）網絡核心部分起特殊作用的是路由器。
a.路由器是實現分組交換的關鍵構件，任務是轉發收到的分組。
b.核心部分路由器之間一般使用高速鏈路相連接，邊緣與核心部分則通常以相對較低速率的鏈路相連接。
c.路由器主要進行分組交換的。
d.路由器處理分組的過程：
a)把收到的分組先放入緩存(暫時存儲)；
b)查找 轉發表，找到某個目的地址應該從哪個端口轉發；
c)把分組送到適當的端口轉發出去。

分組交換手段

高效	在分組傳輸的過程中動態分配傳輸寬帶，對通信鏈路是逐段(Hop By Hop)占用。
靈活	為每個分組獨立的選擇最適合的轉發路由。
迅速	以分組作為傳輸單位，可以不先建立連接就能向其他主機發送分組
可靠	保證可靠性的網絡協議;分布式多路由的分組交換，使網絡有較好的生存性。

e.缺點
分組在各結點存儲轉發是需要排隊，具有一定時延。
必須攜帶首部，造成一點開銷。


3.3 功能組成
通信子網：實現數據通信
資源子網：實現資源共享/數據處理

4 分類

4.1 按分布范圍分為廣域網(WAN)、城域網(MAN)、局域網(LAN)、個人局域網(PAN)。廣域網使用交換技術，局域網使用廣播技術。
4.2 按使用者分為公用網(如中國電信)和專用網(如軍用網)。
4.3 按交換技術分為電路交換、報文交換、分組交換等。
1)電路交換：
a.一般的連接方法，對于N部電話兩兩直接相連，需要N(N-1)\2對電線，這種直接連接的方法所需要的電線對的數量與電話機數量的平方(N²)成正比。
b. 若采用交換機來完成全網的交換任務，任意兩兩用戶彼此之間可以很方便的通信，這種交換方式就是電路交換,N部電環只需要N根線。

c.交換的含義就是轉接，即將兩根線連通。從通信資源分配的角度來看，交換就是按照某種方式動態分配傳輸線路的資源。
d.主要特點：
面向連接的。
電路交換分為三個階段:
a)建立連接，以保證在通信是所需的通信資源不被其他用戶占用。
b)通信；
c)釋放連接。
e.電路交換傳送計算機數據效率很低。

2)分組交換
a.采用存儲轉發技術。
b.在發送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數據段。

首部在前面，進行傳輸。

c.分組首部的重要性：

• 首部都包含地址等控制信息，如目的地址和源地址。
• 結點交換機根據收到的分組首部的地址信息，把分組轉發到下一個結點交換機。
• 每個分組在互聯網中獨立的選擇傳輸路徑。
• 通過存儲轉發方式，最后分組到達最終目的地。
• 收到分組后，去除首部還原成報文。

4.4 按拓撲結構分為:總線型、星型、環型、網狀型。

網狀型常用于廣域網，可靠性、穩定性高。
4.5 按傳輸技術分廣播式網絡和點對點網絡。前者共享公共通信信道，后者使用分組存儲轉發和路由選擇機制。

（二）計算機網絡的相關標準

1. 標準

1.1 法定標準：由權威機構制定的正式的、合法的標準。如OSI標準。
1.2 事實標準：在市場競爭中占據主流，逐漸成為了標準。如TCP/IP協議
1.3 RFC------因特網標準的形式
RFC要上升為因特網正式標準的四個階段：因特網草案–>建議標準–>草案標準(后省略)–>因特網標準。

2.相關組織

2.1 國際化標準組織(ISO):OSI 參考模型、HDLC協議；
2.2 國際電信聯盟(ITU)：制定通信規則；
2.3 國際電氣電子工程師協會(IEEE)：學術機構、IEEE802系列標準、5G；
2.4 Internet工程任務組IETF：負責因特網相關標準的制定,RFC+編號；

(三) 計算機網路性能指標

1.速率

1.1 速率即數據率或稱數據傳輸率或比特率。
1.2 比特:數據量的單位，即0/1。
1.3 連接在計算機網絡上的主機在數字信道上傳輸 數據位數 的 速率 。
單位：b/s、kb/s、Mb/s、GB/s、Tb/s。

1.4 速率換算單位：
千1kb/s=10³b/s
兆1Mb/s=10³kb/s=10⁶b/s
吉1Gb/s=10³Mb/s=10⁶Kb/s=10⁹b/s
太1Tb/s=10³Gb/s=10⁶Mb/s=10⁹kb/s=10¹²b/s

1.5 存儲容量換算單位：
1Byte（字節）=8bit（比特）
1KB=2¹⁰B=1024B=1028*8b
1MB=2¹⁰KB=1024KB
1GB=2¹⁰MB=1024MB
1TB=2¹⁰GB=1024GB

2.帶寬

2.1 原本指某個信號具有的頻率寬度，即最高頻率和最低頻率之差，單位是赫茲(Hz).。
2.2 計算機網絡中，帶寬用來表示網絡的通信線路傳輸數據的能力，通產是指單位時間內從網絡中某一點到另一點所能通過的**“最高數據率”。單位是“比特每秒”，b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s。
網絡設備所支持的最高速度。

帶寬可以理解為在向傳輸介質上發送數據時，每秒入口處能發送進介質的比特數，在介質上，比特按照傳播速率**來進行傳輸。傳輸速率一般大于帶寬。

3.吞吐量

3.1 表示在單位時間內通過某個網絡(或信道、接口)的數據量。單位b/s、kb/s、Mb/s等。
3.2 吞吐量受網絡的帶寬或網絡的額定速率的限制。

鏈路帶寬是一種理想狀態，實際中，傳輸速率小于帶寬。

補充：

1.互聯網具有兩個重要特點：
連通性：上網用戶可以相互交換信息，好像彼此連通一樣。互聯網具有虛擬的特點，無法知道對方是誰和其位置。
共享：含義是多方面的，可以是信息共享、軟件共享、硬件共享。
2.互聯網+
互聯網+各個傳統行業，互聯網創新成果與各個行業進行深度融合。

3.網絡(network)由若干結點(node)和連接這些結點的鏈路(link)組成。互聯網是“網絡的網絡”，連接在互聯網上的計算機稱為主機。

4.網絡把許多計算機連接起來，互聯網則把許多網絡通過路由器連接起來，與網絡相連的計算機、智能手機等智能機器稱為主機。

5.Internet是一個專有名詞，它指當前全球最大的、開放的、有眾多網絡相互連接而成特定計算網絡，采用TCP/IP協議族作為通信的規則。而internet是一個通用名詞，泛指多個計算機網絡互連而成的網絡，不一定采用TCP/IP協議。

6.三級結構互聯網(第二階段)：
第一階段是單個網絡ARPANET向互聯網發展的過程。

7.第三階段：逐漸形成了多層次ISP結構的互聯網。
ISP(互聯網服務提供者),根據提供服務的覆蓋面積大小以及擁有的IP地址數目的不同，ISP也分為不同層次的ISP：主干ISP、地區ISP和本地ISP。

8.幾種RFC之間的關系

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络(一)-概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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