计算机网络（16—30）

计算机网络：一些相互连接的、自治的计算机的集合

计算机网络的类别（按作用范围）：

1、广域网

连接广域网各结点交换机的链路一般都是高速链路，具有较大的通信容量

2、城域网

3、局域网

4、个人区域网

计算机网络的类别（按使用者）：

1、公用网

2、专用网

计算机网络的性能：

1、速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，也称为数据率或比特率

2、带宽：计算机网络的通信线路传送数据的能力，即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”

3、吞吐量：在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量

4、时延：指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间

网络时延：发送时延、传播时延、处理时延和排队时延

对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率

提高数据的发送速率只是减小了数据的发送时延

5、时延带宽积：传播时延和带宽的乘积

6、往返时间：从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时间

7、利用率：

信道或网络利用率过高会产生非常大的时延

计算机网络体系结构：分层次的体系结构

在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题

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

网络协议三要素：语法、语义和同步

协议描述形式：文字描述和代码描述

体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件

OSI的七层协议体系结构太复杂而不实用

TCP/IP体系结构已经得到广泛的应用，是一个四层的体系结构，它包含应用层、运输层网际层和网络接口层

综合OSI和TCP/IP的优点，采取一种只有五层协议的体系结构：应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层

1、应用层

应用层是体系结构中的最高层，任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用

应用层协议定义的是：应用进程间通信和交互的规则

在因特网中的应用层协议很多，支持万维网应用的HTTP协议、支持电子邮件的SMTP协议，支持文件传输的FTP协议，我们将应用层交互的数据单元称为报文

2、运输层

运输层的任务就是负责向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务

运输层主要使用以下两种协议：

传输控制协议（TCP）：提供面向连接的、可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段

用户数据报协议（UDP）：提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务，其数据传输的单位是用户数据报

3、网络层

网络层负责为分组交换网上的不同主机提高通信服务

在发送数据时，网络层把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体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫做IP数据报

网络层另一个任务就是选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够通过网络中的路由器找到目的主机

4、数据链路层

两台主机之间的数据传输，总是在一段一段的链路上传送，这就需要使用专门的链路层的协议

在两个相邻结点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻结点的链路上传送帧。

5、物理层

在物理层上传送数据的单位是比特

在因特网所使用的各种协议中，最重要的和最著名的就是TCP和IP两个协议