【计网复习】第一章概述-知识点总结（超详细版！!）
目录
? ? ? ? 4、互联网（即端系统之间）主要的两种通信方式
? ? ? ? 5、比较三种交换方式（电路交换、报文交换、分组交换）的优缺点
????????①速率（bit/s，有时也写为bps，即bit per second）
????????⑥往返时间RTT（Round-Trip Time）
? ? ? ? 10、网络协议 的定义与 协议包含的3种元素
? ? ? ? ISP（Internet Service Provider）
? ? ? ? IXP（Internet eXchange Point）
? ? ? ??DNS（Domain Name System）
? ? ? ? TCP（Transmisson Control Protocol）
? ? ? ? UDP（User Datagram Protocol）
? ? ? ? PDU（Protocol Data Unit
#前言
? ? ? ? 本文是给自己拿来作复习用的~会有点乱~大家见谅~(oﾟ▽ﾟ)o ?
? ? ? ? 是结合了课本、复习ppt以及自身的理解，将书本知识进行总结以及可能出现的概念进行简单解释，也综合了一点可能会出到的计算题~
? ? ? ? 如有误，欢迎指出并一起探讨哩~~
一、基本知识点
????????1、计算机网络向用户提供的两大基本功能：
?????????①连通性——两台间可互换信息（但互联网具有虚拟性）
? ? ? ? ?②共享——即资源共享。有多方面，如：信息共享、软件共享、硬件共享…
? ? ? ? ?（硬件共享Exp:比特币 算是区块上的硬件共享，凭计算机性能得币挖矿）
? ? ? ? 2、互联网基础发展的三个阶段：
? ? ? ? ①第一阶段——从单个网络ARPANET向互连网发展的过程。
? ? ? ? ②第二阶段——建成了三级结构的互联网。（1985年起）
? ? ? ? ?（三级-主干网、地区网、校园网/企业网）
? ? ? ? ③第三阶段——逐渐形成了全球范围的多层次ISP结构的互联网。（1993年起）
? ? ? ? ?（ISP-互联网服务提供者）
? ? ? ? 3、组成互联网的两部分：
? ? ? ? ①边缘部分-由所有主机（服务器）组成，用户直接使用的；
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? -作用：进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享
? ? ? ? ②核心部分-由大量网络与链接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供服务；
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? -作用：为边缘部分提供连通性和交换
? ? ? ? 4、互联网（即端系统之间）主要的两种通信方式：
? ? ? ? ①客户服务器方式（C/S方式）-即Client/Server方式
? ? ? ? ②对等方式（P2P方式）-即Peer-to-Peer方式
? ? ? ? 5、比较三种交换方式（电路交换、报文交换、分组交换）的优缺点：
? ? ? ? ?①电路交换：（适合连续性的数据）
? ? ? ? ? ? ? ? 重要特点：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源
? ? ? ? ? ? ? ? 优点：实时性强，时延小，交换设备成本较低，对连续传送大量数据效率高
? ? ? ? ? ? ? ? 缺点：线路利用率低，电路连续时间长，通信效率低，不同终端用户不能通信
? ? ? ? ?②报文交换（存储转发）：
? ? ? ? ? ? ? ? 优点：不需要预先分配传输带宽（不需建立连接），信道利用率高（中继电路利用率高），可实现不同速率不同规程的终端通信（可以多个用户使用一条线路）
? ? ? ? ? ? ? ? 缺点：时延大，占用交换节点大量的内存和外存，实时性不高
????????③分组交换（存储转发）：
? ? ? ? ? ? ? ? 优点：兼顾电路与报文交换的优点，电路利用率高，传输时延小，交互性好，
? ? ? ? ? ? ? ? 缺点：额外开支稍大
? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? 6、三种交换主要特点：
? ? ? ? 电路交换——整个报文的比特流持续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送
? ? ? ? 报文交换——整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个节点
? ? ? ? 分组交换——单个分组（这只是整个报文的一部分）传送到相邻节点，存储下来后查找转发表，转发到下一个节点
? ? ? ? 如下图：
? ? ? ? 7、计算机网络按 网络的作用范围 分类：
????????①广域网WAN（Wide Area Network）
????????②局域网LAN（Local Area Network）
????????③城域网MAN（Metropolitan Area Network）
????????④个人区域网PAN（Personal Area Network）
????????????????????????
? ? ? ? 8、计算机网络的主要性能指标：
????????①速率（bit/s，有时也写为bps，即bit per second）：
? ? ? ? ? ? 速率即数据率（data rate）/比特率（bit rate），表示数据的传送速率，是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s等；b就是bit，一个“二进制数字”，也称“位”。
????????（注意提到网络的速率时，往往指的是额定速率或标称速率，而非实际运行速率）
????????②带宽（b/s或bit/s,"比特每秒"）
? ? ? ? ? ? 两种含义：a、指某个信号具有的频带宽度，单位是赫兹（Hz，或千赫、兆赫、吉赫）
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? b、表示在单位时间内网络中某信道所能通过的“最高数据率”，单位是数据率的单位bit/s,"比特每秒"
? ? ? ? ? ? ?更常用的带宽单位：
? ? ? ? ? ? ? 千比每秒，即kb/s（103 b/s）
? ? ? ? ? ? ? 兆比每秒，即Mb/s（10e6 b/s）
? ? ? ? ? ? ? 吉比每秒，即Gb/s（10e9 b/s）
? ? ? ? ? ? ? 太比每秒，即Tb/s（10e12 b/s）
????????③吞吐量（throughput）：表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量
????????④时延（delay/latency）（很重要的性能指标-计算）
? ? ? ? ? ? ? ? a、发送时延（内部）：主机或路由器发送数据帧所需要的时间
? ? ? ? ? ? ? ? b、传播时延（外部）：是电磁波（无线信号）在信道中传播一定的距离需要花费的时间
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （传播时延由链路特性决定，与发送时延本质上不同）
? ? ? ? ? ? ? ? c、处理时延：对分组数据进行分析、提取、差错检验或查找转发表时产生了处理时延
? ? ? ? ? ? ? ? d、排队时延：排队等待处理、转发时产生的时延，往往取决于网络当时的通信量
? ? ? ? ? ? ? ? 总时延：
????????????????
? ? ? ? ? ? ? ? 各时延具体产生位置：
????????????????
????????⑤时延带宽积（bit）
? ? ? ? ? ? ? ? ?时延带宽积又称为 以比特为单位的链路长度 ，为 传播时延 和 带宽 相乘得到的度量
????????⑥往返时间RTT（Round-Trip Time,即双向交互一次所需的时间）
????????⑦利用率（信道利用率&网络利用率）
? ? ? ? 9、发送时延与传播时延的区别：
| 发送时延 | 传播时延 | |
| 发生地方? | 机器内部的发送器中 | 机器外部的传输信道媒体上 |
| 有关/无关项 | 与传输信道的长度（或信号传送的距离）没有任何关系 | 与信号的发送速率无关； 信号传送的距离越远，传播时延就越大； 由链路特性决定； |
| 计算公式 |  |  |
? ? ? ? 10、网络协议 的定义与 协议包含的3种元素：
? ? ? ? ????????网络协议（network protocol），简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
? ? ? ? ? ? ? ? 协议包含的3种元素：
????????????????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，完成何种动作以及做出何种响应
????????????????③同步：事件实现顺序的详细说明
????????11、计算机网络的分层 与 分层的好处：
? ? ? ? ? ? ? ? -五层协议的体系结构（重要）
? ? ? ? ? ? ? ? -五层协议的体系：应用层、运输层、网络层（或网际层）、数据链路层和物理层组成；
? ? ? ? ? ? ? ? ????????运输层最重要的协议是TCP和UDP协议，而网络层最重要的协议是IP协议；
? ? ? ? ? ? ? ? ????????（通信两端协议要对等）
????????????????-各层中的协议
? ? ? ? ? ? ? ? -分层的好处：
????????????????①各层之间是独立的
????????????????②灵活性好（可以部署到任何地方，不需考虑下层的不同）
????????????????③结构上可分割开
????????????????④易于实现和维护
????????????????⑤能促进标准化工作
????????????????
????????12、需要分层的原因：
? ? ? ? ? ? ? ? 原因：网络复杂->尽量把内容抽象出来，各司其职。
????????????????把需要的功能抽象出来的话，就不用考虑底层/别的层，如果需要交互时就发给下一层。?
二、概念解释：
? ? -知识概念
? ? ? ? internet：互连网，通用名词。
? ? ? ? Internet：互联网，专用名词。
? ? ? ? ISP（Internet Service Provider）：互联网服务提供者，在许多情况下ISP就是一个进行商业活动的公司，如中国电信、中国联通、中国移动等公司都是我国最有名的ISP。
? ? ? ? IXP（Internet eXchange Point）：互联网交换点，用作分组交换。
? ? ? ? WWW（World Wide Web）：万维网，使用HTTP协议来传输数据。
? ? ? ??DNS（Domain Name System）:域名系统
? ? ? ? TCP（Transmisson Control Protocol）:传输控制协议，提供面向连接的、可靠的数据传输服务，其数据传输单位是报文段。
? ? ? ? UDP（User Datagram Protocol）:用户数据报协议，提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务（不保证数据传输的可靠性），其数据传输的单位是用户数据报。
? ? ? ? PDU（Protocol Data Unit）：协议数据单元
? ? ? ? 计算机之间通信：主机A的某个进程和主机B上的另一进程进行通信
? ? ? ? 电路交换：这种必须通过“建立连接（占用通信资源）-> 通话（一直占用通信资源）-> 释放连接 （归还通信资源）”三个步骤的交换方式
? ? ? ? 比特（bit）：①表示二进制数字中的一个1或0
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?②信息论中使用的信息量的单位
? ? -组织概念
? ? ? ? 互联网管辖组织关系图：
????????
????????
-本章的重要概念（书本）
三、数学计算
? ? ? ? 1、发送时延
? ? ? ? ? ? ? ? ·算式：
? ? ? ?????????·【例题1】假定有一个长度为100MB的数据块。在带宽为1 Mbit/s的信道上连续发送（即发送速率为1 Mbit/s），问其发送时延是？
? ? ? ? ? ? ? ? ????解析：①100MB中 M指的是 2的20次方 ，B指的字节Byte，1 字节Byte = 8 比特bit
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? MB-兆字节-> 1MB=1024KB=1024*1024B=1024*1024 B= 2的20次方 *8b
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?②1 Mbit/s中 M指的是 10的6次方，即兆比每秒。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?作答：
???????
?????????2、传播时延
? ? ? ? ? ? ? ? ??·算式：
????????????????·【例题2】收发两端之间的传输距离为500km，信号在媒体上的传播速率为2e8 m/s.
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：
? ? ? ? ? ? ? ? （1）数据长度为1e7 bit，数据发送速率为100 kb/s
? ? ? ? ? ? ? ? （2）数据长度为1e3 bit，数据发送速率为1 Gb/s
? ? ? ? ? ? ? ? 作答：
????????????????????????
? ? ? ? 3、时延带宽积
? ? ? ? ? ? ? ? ? ·算式：
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