第一章概述。
1.1计算机网络在信息时代中的作用。
三网：指的是电信网络、有线电视网络、计算机网路。
1.2 计算机网络的发展过程。
1.2.1分组交换的产生。
1）新型网络的要求：用于计算机之间的数据传送；能够连接不同类型的计算机；所有的网络节点都同等的重要；必须有冗余的路由；网络结构尽可能的简单。
2）电路交换的特点：基于位置的（position-based）。对于以数字化的网络，电路交换就是在某一位置的比特经交换后变更到另一个位置上。
电路交换的分类：空分交换：是交换比特流所经过的交换机的端口号；十分交换：是交换比特所在的时隙；波分交换：是交换荷载比特的光的波长。
电路交换必须是面向连接的。
面向连接的三个步骤：建立连接、通信、释放连接。
电路交换的缺点：线路的传输效率低。
3）分组交换：采用的是存储**技术。用的是无连接的方式。特征是：基于标记（abel-based）。常采用的是网状拓扑结构。
分组：从通信资源的分配看，就是按照某种方式动态的分配传输线路的资源。是计算机网络中传送的数据单元。
报文：将欲发送的整块数据成为一个报文（message）。
端口：是指节点交换机和外部线路相连接的地方。
主机：是为用户进行信息处理的。
结点交换机：是进行分组交换的。
结点交换机处理分组的过程：将收到的分组先放入缓存，再查找**表，找出到某个目的地址应从哪个端口**，然后由交换机构将该分组传递给适当的端口**出去。
分组交换的优点：高效；灵活；迅速；可靠。
分组交换的缺点：造成时延；各分组携带的控制信息造成一定的开销。
三种交换方式在数据传送阶段的特点：
1） 电路交换：整个报文连续从源点直达终点，好像在一个管道中传送。时延最短。
2） 报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找**表，**到下一个结点。时延是最长的。
3） 分组交换：单个分组传送到相邻结点，存储下来后查找**表，**到下一个结点。
分组交换网又称为通信子网；用户的主机集合成为资源子网。
1.2.2因特网时代。
第一阶段：从单个网络arpanet向互联网发展的过程。
第二阶段：构成了**结构的因特网。**计算机网络分：主干网；地区网；校园网（企业网）。
第三阶段：多级结构因特网的形成。
1.3 计算机网络的分类。
计算机网络的定义：
1.3.2 计算机网络的分类方法。
1）按网络的交换功能分：电路交换；报文交换；分组交换；混合交换。
2）按网络的作用范围分：
广域网（wan）：又称远程网（lhn）,作用范围为几十到几千公里；任务：通过长距离运送主机所发送的数据。是因特网的核心部分。
局域网（lan）：作用范围在1km左右；速率常在10mbps以上。
城域网（man）：作用范围在5~10km，传输速率比局域网高。采用的是以太网技术。
接入网（an）：又称本地接入网或居民接入网。提供多种高速接入技术。
4） 按网络的作用者分：公用网（public network）；专用网（private network）。
1.4 计算机网络的主要性能。
两个主要性能：带宽、时延。
1.4.1 带宽。
带宽（bandwidth）：是指某个信号具有的频带宽度。
数据率：数字信道传送数字信号的速率称为数据率或比特率。
吞吐量：指每秒发送的比特数（字节数、帧数）。
带宽=频率=数据率=吞吐量。
1tbps=1000gbps=10^6mbps=10^9kbps=10^12bps
1tb=2^10gb=2^20mb=2^30kb=2^40b=2^43bit。
1.4.2 时延。
时延（delay或latency）：是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一端所需的时间。包括：发送时延、传播时延、处理时延。
总时延=发送时延+传播时延+处理时延。
发送时延：是结点在发送数据时使数据块从结点进入到传输**所需要的时间，又称传输时延。发送时延=数据块长度/信道带宽。
信道带宽：是数据在信道上的发送速率，也常称数据在信道上的传输速率。
传播时延：是电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传输速率。
处理时延：是数据在交换节点为存储**而进行的一些必要的处理所花费的时间。
1.4.3 时延带宽积和往返时延。
时延传播：传播时延和带宽相乘的度量，传播时延带宽积。
时延带宽积=传播时延×带宽。
往返时延rtt（round-trip time）：表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认，总共经历的时延。
1.5 计算机网络的体系结构。
1.5.1 计算机体系结构的形成：
1.5.2划分层次的必要性。
1）各层之间是独立的。
2）灵活性好。
3）结构上可分割开。
4）易于实现维护。
5）能促进标准化。
网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定成为网络协议。
网络协议的三要素：（1）语法：数据与控制信息的结构或格式。
（2）语义：需要发出何种控制信息，完成何种操作及做出何种响应。
3）同步：事件实现顺序的详细说明。
各层应该事先的功能：（1）差错控制；（2）流量控制；（3）分段和重装；（4）复用和分用：（5）连接建立和释放。
网络的体系结构：计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构（architecture）。
1.5.3具有五层协议的体系结构。
tcp/ip 的四层体系结构：应用层、运输层、网际层、网络接口层。
五层为：1） 应用层：最高层，直接为用户的应用进程提供服务。包括的协议：http（端口80）；smtp（端口 25）；ftp（端口）。
2）运输层：负责两个主机中进程间的通信。
包括的协议：tcp：面向连接的，数据的传输单位是报文段（segment）,提供可靠的交付。eg；ftp、smtp。
用户数据报协议udp：无连接的，数据传输的单位是用户数据报，不保证提供可靠的交付。eg：ip**、dns。
2） 网络层：负责为分组交换网上的不同主机提供通信；选择合适的路由。在数据传送时，将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。
在tcp/ip中，分组也叫ip数据报，简称数据报。包括的协议：rip;ospf;bgp;。
单位为分组。
3） 数据链路层：简称链路层；在数据传送时将ip 数据报组装成帧（framing）.传送单位为帧。检测所收的帧有无差错。
4） 物理层：任务：透明的传送比特流。所传数据单位是比特。
1.5.4 面向连接服务与无连接服务。
连接：是两个对等实体为进行数据通信而进行的一种结合。
面向连接：适合于在一定期间内要向同一目的地发送许多报文的情况。eg:固定**、电路交换、tcp。
面向连接的三个阶段：连接建立；数据传输；连接释放。
无连接服务：特点：无需建立连接；不需要通信的两个实体同时是活跃的。
优点：灵活、方便、比较迅速。
缺点：不能防止报文的丢失、重复、或失序、是一种不可靠的服务。
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