學習筆記：第一章——電腦網路概述

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學習筆記：第一章——電腦網路概述

1.0 電腦網路的定義：一些互相串連的，自治的電腦的集合稱為電腦網路。

1.1 電腦網路在資訊時代中的作用：連通和共用。

1.2 網際網路概述：

      網路的概念：網路（network）是由若干個結點（node）和串連這些結點的鏈路（link）組成。

      網路中的結點可以是電腦，集線器，交換器和路由器；

      網路和網路是通過路由器串連；

      網際網路是世界上最大的網路。

1.3 網際網路的組成：

      從網際網路的工作方式上將其分為以下兩大快：

      （1）邊緣部分：由所有的連結在網際網路上的的主機群組成；

                      作用：使用者直接使用的，用來進行通訊（傳輸資料，音頻，視頻）和資源共用。

       邊緣部分的端系統和運行程式之間的通訊方式可以分為兩大類：

       C/S （Client/Server）：

                      這種方式最常見也是傳統的方法。客戶是服務要求方，伺服器是服務提供者；兩方都要使用網路的核心部分所提供的服務。服務程式和客戶程式各有其特點和作用。

      對等串連（p to p或者p2p）:是指兩個主機在通訊時並不區分哪一個是伺服器請求方還是服務提供者。只要他們都安裝了p2p軟體就可以進行對等通訊。

      （2）核心部分：由大量的網路和諒解這些網路的路由器組成；

                      作用：這部分是為邊緣部分提供服務的。

        網路的核心部分是網際網路中最複雜的部分，因為網路中的核心部分要向網路的邊緣的大量主機提供串連通訊，使邊緣部分的任何一個主機都能夠向其他主機通訊。

        在網路的核心部分是一些起特殊作用的路由器；

        路由器是一種專用電腦（但不是主機）；

        路由器是實現封包交換的關鍵構件，其任務是轉寄收到的分組，這是網路的核心部分的最重要的功能；

        核心部分路由的交換方式：

              1）電路交換：整個報文的位元流持續的從源點直達終點，好像在一個管道中傳送；擁有實際的線路（如固定電話），具有線路獨佔的特點。

              2）報文交換：整個報文線傳送到相鄰結點，全部儲存下來後尋找轉寄表，轉寄到下一個結點。

              3）封包交換：單個分組（整個報文的一部分）傳送到相鄰結點，儲存下來以後尋找專發表，轉寄到下一個結點。拆開發送，分成資料區塊。

            我們主要使用的就是封包交換的方式，它就有以下優點：

                  高效：動態分配傳輸頻寬，提高頻寬利用率；

                  靈活：分組傳送單位和尋找，時延小，靈活行強；

                  迅速：不必建立串連

                  可靠：很多網路通訊協定的保證

          當然缺點也不是沒有：

                  首先排隊時會有一定的時延；其次每塊首部的資訊會造成一定的開銷。

1.4 電腦網路的連結類型：

      （1）星型（最常見）；

      （2）匯流排型； 

      （3）環型（常見於核心裝置）；

      （4）還有複合型。就是綜合上面的幾種類型的哪一種類型。

1.5 幾種不同類型的網路：

      廣域網路WAN（Wide Area Network） 如跨國的網路；

      城域網MAN（Metropolitan Area Network） 作用距離5~10KM；

      區域網路LAN（Local Area Network） 如校園網，企業網；

      個人區域網路PAN（Personal Area Network） 如無線個人區域網路。

     

1.6 電腦網路的效能指標：

（1）速率；

（2）頻寬；

（3）輸送量；（前三個說的其實是一樣的只是單位名稱不一樣而已）
（4）時延：包括髮送，傳播，處理和排隊中的時延；我門通常說的提高資料的發送速率其實只是減小了資料的發送時延；

（5）時延頻寬積：=傳播時延 * 頻寬；

（6）往返時間RTT；

（7）利用率：利用率達到一定的程度，延時就會劇烈的增加，所以通道的利用率達到%50以上時就應該考慮擴容，增大線路頻寬了。

1.7 具有五層協議的體繫結構：

（1）應用程式層：整個體系的最高層。應用程式層直接為使用者的進程提供服務；DNS，RTP，SMTP，HTTP

（2）運輸層：負責向兩個主機中進程之間的通訊提供服務；TCP，UDP，SCTP

（3）網路層：網路層負責封包交換網上的不同主機提供提供通訊服務；

（4）資料連結層：簡稱鏈路層。鏈路層將網路層交下來的IP資料群組裝成幀，在兩個相鄰結點間的鏈路上“透明”的傳送幀中的資料；

（5）物理層：單位（位元bit）。物理層的任務就是透明的傳送位元流。

1.8 實體/協議/服務和服務存取點:

當研究開放系統中的資訊交換時，往往使用實體這一較為抽象的名詞表示任何發送或接受資訊的硬體或軟體進程；

協議是控制兩個對等實體（或多個實體）進行通訊的規則的集合；

在協議的控制下，兩個對等實體間的通訊使得本層能夠向上一層提供服務，要實現本層協議還需要使用下面一層提供的服務；

在同一系統中相鄰兩層的實體進行互動（即資訊交換）的地方，通常稱為服務存取點。

                                                                                              

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