第一章 计算机网络体系结构
第一节：概念与功能
一、概念
计算机网络：是将独立的、分散的计算机系统，通过通讯设备与线路连接起来，有功能完善的软件实现数据通信与资源共享的系统。
计算机网络是互联的、自治的计算机系统。
二、功能
（1）数据通信；
（2）资源共享：共享软件、硬件、数据；
（3）负载均衡；
（4）提高可靠性；
（5）分布式处理：平台；
第二节：组成与分类
一、组成
（1）从组成部分来看，由硬件、软件、协议三大部分组成，协议是计算机网络的核心；
（2）从工作方式来看，可以分为边缘部分（用户直接使用，如：C/S方式与P2P方式）与核心部分（为边缘部分服务）；
（3）从功能组成来看，可以分为通信子网与资源子网，其中通信子网主要是实现数据通信，资源子网主要是实现数据共享和数据处理；
二、分类
（1）按分布范围分：广域网（WAN）采用交换技术、城域网（MAN）、局域网（LAN）采用广播技术、个人区域网（PAN）；
（2）按传输技术分：广播式网络（共享公共通信信道）、点对点网络（采用分组存储转发和路由选择机制）；
（3）按交换技术分：电路交换、分组交换、报文交换；
（4）按拓扑结构分：总线型、网状型（常用于广域网）、环形、星型；
（5）按使用者分：公共网、专用网；
第三节：性能指标
一、速率
（1）速率：即数据率又称数据传输率和比特率；
（2）单位：b/s、Kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s；
二、带宽
指最高频率与最低频率之差，单位赫兹（Hz）, 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。
三、吞吐量
表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口)的数据量。单位b/s，kb/s，Mb/s等，吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
四、时延
指数据（报文/分组/比特流）从网络(或链路）的一端传送到另一端所需的时间，也叫延迟或迟延，单位是s。
分类：发送时延、传播时延、排队时延、处理时延；
发送时延=数据长度/信道带宽（或数据长度/发送速率）；
传播时延=数据长度/电磁波在信道上的传输速度；
总时延=发送时延+传输时延+排队时延+处理时延。
五、时延带宽积
又被称为以比特为单位的链路长度，即“某段链路现在有多少比特”，
时延带宽积=传播时延*带宽。
六、往返时间RTT
发送方从发送开始，到发送方送到接收方的确认（接收方收到后立即确认）所经历的所有时间。
七、利用率
分为信道利用率与网络利用率，信道利用率=有数据通过的时间/总的时间计算机网络信道利用率 计算机网络笔记，网络利用率=信道利用率加权平均值。
第四节：分层
一、分层
分层的原则：1.各层之间相互独立，每层只实现一种相对独立的功能；
2.每层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少；
3.结构上可分割开。每层都采用最合适的技术来实现；
4.保持下层对上层的独立性，上层单向使用下层提供的服务；
5.整个分层结构应该能促进标准化工作。
分层：1.实体:第n层中的活动元素称为n层实体。同一层的实体叫对等实体。
2.协议:为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议,协议是水平的；
3.接口：上层使用下层的入口；
4.服务：下层为上层提供的功能调用，服务是垂直的。
SDU服务数据单元:为完成用户所要求的功能而应传送的数据。
PCI协议控制信息:控制协议操作的信息。
PDU协议数据单元:对等层次之间传送的数据单位。
第五节：协议
一、OSI
目的：支持异构网络系统的互联互通
OSI七层模型：
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
应用层：所有能和用户交互产生网络流量的程序，用于文件传送的FTP、用于电子邮件的SMTP、用于万维网的HTTP。
表示层：主要处理两个通信系统中交换信息的表达方式，功能：1、数据格式变换；2、数据的加密与解密；3、数据压缩和恢复。
会话层：向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据，也是建立同步(SYN)，功能：1、建立、管理、终止会话；2、使用校验点使得会话从通信失效时从校验点/同步点恢复通信，实现通信同步。
传输层：负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信，功能：1、可靠传输与不可靠传输；2、差错控制；3、流量控制；4、复用分用。
网络层：主要任务是把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计算机网络信道利用率，网络层传输单位是数据报，功能：1、路由选择；2、差错控制；3、流量控制；4、拥塞控制。
数据链路层：主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧，数据链路层的传输单位是帧，功能：1、成帧（定义帧的开始于结束）；2、差错控制；3、流量控制；4、访问（接入）控制（控制对信道的访问）。
物理层：主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输（指不管所传数据是什么样的比特组合都能够在链路上传送），传输单位是比特，功能：1、定义接口特性；2、定义传输模式（单工、双工、全双工）；3、定义传输速率；4、比特同步；5、比特编码。
二、TCP/IP
TCP/IP五层模型：
应用层（报文）
传输层（报文段）
网络层（数据报）
数据链路层（帧）
物理层（比特）
应用层：支持各种网络应用；
传输层：进程—进程的数据传输；
网络层：源主机到目的主机的数据路由与转发；
数据链路层：把网络层传下来的数据报封装成帧；
物理层：比特传输；
三、OSI与TCP/IP协议的相同与不同
相同：1、都分层；
2、基于独立的协议栈的概念；
3、可以实现异构网络的互联与互通。
区别：1、OSI定义三点:服务、协议、接口；
2、OSI先出现，参考模型先于协议发明计算机网络信道利用率，不偏向特定协议；
3、TCP/IP设计之初就考虑到异构网互联问题，将IP
作为重要层次；
4、 OSI TCP/IP
网络层 无连接+面向连接 无连接
传输层 面向连接 无连接+面向连接
文章来源:https://blog.csdn.net/qq_48769098/article/details/127401479