《计算机网络（王道考研）》第一章 概述笔记

1.1 计算机网络的概念

1.1.1 概念、组成、功能和分类

1. 计算机网络的概念

计算机网络：是一个分散的、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

计算机网络是互连的、自治的计算机集合
互连 – 互联互通 通信链路
自治 – 无主从关系

2. 计算机网络的功能

（1）数据通信（连通性）：终端之间相互传输数据

（2） 资源共享：硬件（如多台电脑共享打印机）、软件（如某些软件无需下载可以在网上共享使用）、数据（如百度网盘数据可以共享下载使用）

（3）分布式处理：多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分，如Hadoop平台

（4）提高可靠性：如当一台计算机坏掉了，有其他替代机替代，这样在传输数据是不会因为其中一台计算机坏掉，而链路断掉

（5）负载均衡：多台计算机可以一起干活，工作任务可以分配给各个计算机，使得计算机之间更亲密

3. 计算机网络的组成

（1）组成部分 硬件、软件、协议

（2）工作方式

• 边缘部分 用户直接使用（C/S方式、P2P方式）
• 核心部分 为边缘部分服务
  

（3）功能组成

• 通信子网：实现数据通信
• 资源子网：实现资源共享/数据处理
  

4. 计算机网络的分类

（1）按分布范围分

• 广域网WAN：远程网，几十到几千公里。广域网是互联网的核心部分，任务是通过长距离运送主机所发送的数据。（交换技术）
• 城域网MAN：一个城市，5到50km。
• 局域网LAN：1km左右，如校园网和企业网，多个互连的局域网。（广播技术）
• 个人区域网PAN：10m左右，把个人电子设备用无线方式互连，热点。
  若中央处理机之间距离非常近（如1米的数量级甚至更小），则一般就称之为多处理机系统而不称它为计算机网络

（2）按使用者分

• 公用网：联通、移动
• 专用网：需要有权限，军队网、银行网

（3）按交换技术分

• 电路交换
• 报文交换
• 分组交换

（4）按拓扑结构分

（5）按传输技术分

• 广播式网络：所有的主机共享公共通信信道，如有一台主机发送信息，其他主机均可收到，主机检查是否传输给自己，是就收下信息
• 点对点网络：一对一，使用分组存储转发和路由选择机制

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1.1.2 标准化工作及相关组织

1. 标准化工作

标准化对计算机网络至关重要要实现不同厂商的硬、软件之间相互连通，必须遵从统一的标准。

（1）标准分类

• 法定标准：有权威机构制定的正式的、合法的标准 OSI
• 某些公司的产品在竞争中占据了主流，时间长了，这些产品的协议和技术就成了标准 TCP/IP
  

2. 标准化工作的相关组织

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1.1.3 速率相关的性能指标

1. 速率

比特：在计算机中发出的信号都是以数字的形式，比特计算机发送数据量的单位，一个比特一个比特进入信道。（1/0 单位：位）

1秒传输了10位
存储容量： $1Byte（字节）=8bit（比特）$

2. 带宽

（1）“带宽” 原本是指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹（Hz）
（2）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”，$b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s$

3. 吞吐量

1.1.4 性能指标之时延 时延带宽积 往返时间RTT利用率

1. 时延

（1）发送时延（传输时延）

$$发送时延=\frac{数据长{度}^{[1]}}{信道宽度（发送速率）}$$
[1] 数据长度：数据有多少比特

（2）传播时延

$$传播时延=\frac{信道长{度}^{[2]}}{电磁波在信道上的传播速率}$$
[2] 信道长度：链路长度

（3）排队时延

（4）处理时延

类比坐高铁排队安检，安检完后才能上高铁

2. 时延带宽积

$$时延带宽积(bit)=传播时延(s)\times 带宽(b/s)$$

3. 往返时延RTT

RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多

4. 利用率

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1.2 计算机网络体系结构

1.2.1 分层结构、协议、接口、服务

1. 为什么要分层

2. 怎么分层

3. 概念总结

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1.2.2 OSI参考模型

1. ISO/OSI 参考模型怎么来的

2. ISO/OSI 七层模型

3. ISO/OSI 参考模型解释通信工程

4. 各层次介绍

（1）应用层

（2）表示层

• 功能一：数据格式变换 翻译官
• 功能二：数据加密解密
• 功能三：数据压缩和恢复

（3）会话层

1.2.4 TCP、IP参考模型和5层参考模型

1.3 第一章总结