互联网概述
互联网基础结构发展的三个阶段
- 从单个网络ARPANET（第一个分组交换网）向互联网发展的过程
- 建成了三级结构的互联网（主干网、地区网、校园网/企业网）
- 逐渐形成了多层次ISP（Internet Service Provider）结构的互联网
互联网的组成
边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成；用户直接使用，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。
核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成；为边缘部分提供服务（提供连通性和交换）。
路由器：在核心部分起特殊作用，是实现分组交换的关键构件，任务是分组转发。
互联网的核心部分
电路交换：整个报文的比特流连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（整个报文中的一部分）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。
计算机网络在我国的发展
基于互联网技术并能够和互联网互联的多个全国范围的公用计算机网络：
- 中国电信互联网CHINANET（原来的中国公用计算机互联网）
- 中国联通互联网UNINET
- 中国移动互联网CMNET
- 中国教育与科研计算机网CERNET
- 中国科学技术网CSTNET
中国互联网络信息中心CNNIC（China Network Information Center）
计算机网络的类别
按照网络的作用范围划分：
- 广域网WAN（Wide Area Network），作用范围：几十到几千公里，可跨越不同国家运送主机所发送的数据
- 城域网MAN（Metropolitan Area Network），作用范围：一个城市，5～50km
- 局域网LAN（Local Area Network），作用范围：1km左右，学校或工厂
- 个人局域网PAN（Personal Area Network），作用范围：10m左右
按照网络的使用者划分：
- 公用网（public network）:指电信公司（国有或私有）出资建造的大型网络，所有意愿按电信公司的规定交纳费用的人都可以使用。
- 专用网（private network）:某个部门为满足本单位的特殊业务工作的需要而建造的网络，不向本单位以外的人提供服务。
把用户接入到互联网的网络
接入网AN（Access Network），又称为本地接入网或居民接入网（不属于核心部分，也不属于边缘部分）
计算机网络的性能（简述）
性能指标
速率
网络技术中的速率指的是数据的传送速率，也称为数据率或比特率。
单位：bit/s 或 b/s k = 1000 = 千 ; M = 1000 000 = 兆 ; G = 1000 000 000 = 吉 ; T = 1000 000 000 000 = 太 ......
往往指额定速率或标称速率，并非网络实际上运行的速率
带宽
（1）某个信号具有的频带宽度（频域），单位：赫
（2）网络中某通道传送数据的能力（时域）；网络带宽：单位时间内网络中的某新到所能通过的“最高数据率”，单位：比特每秒
一条“通信链路”的带宽越宽，其所能传输的“最高数据率”越高
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输速率
吞吐量
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，用来检测到底有多少数据量能够通过网络。
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制
时延
是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。
- 发送时延 : 主机或路由器发送数据帧所需要的时间
- 传播时延 : 电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间
- 处理时延 : 主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理
- 排队时延 : 分组进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理，排队时延的长短取决于网络中当时的通信量
总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延
例：收发两端之间的传输距离为1000 km,信号在媒体上的传播速率为2 x
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bit, 数据发送速率为100 kbit/s.
(2) 数据长度为bit, 数据发送速率为1 Gbit/s。
从以上计算结果可得出什么结论?解：
（1）发送时延 = 数据长度/发送速率 = 10 000 000 / 100 000 = 100s
传播时延 = 信道长度/传播速率 = 1 000 000 / 200 000 000 = 0.005s = 5ms
（2）发送时延 = 数据长度/发送速率 = 1 000 / 1 000 000 000 = 0.0000001m = 1us
传播时延 = 信道长度/传播速率 = 1 000 000 / 200 000 000 = 0.005s = 5ms
结论：当数据长度大而发送速率低时，发送时延>传播时延，发送时延为主要成分；
当数据长度小而发送速率高时，发送时延<传播时延，传播时延为主要成分。
时延带宽积
往返时间RTT
表示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。
利用率
-
信道利用率：某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。
-
网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均值。
非性能指标
- 费用
- 质量
- 标准化
- 可靠性
- 可扩展性和可升级性
- 易于管理和维护
计算机网络体系结构
OSI体系结构
TCP/IP体系结构
五层协议体系结构
协议和服务
协议：是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
服务：在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。
协议是“水平”的，服务是“垂直”的。
PDU：对等层次之间传送的数据单位
SDU：层与层之间交换的数据的单位
SAP：同一系统相邻两层的实体进行交互的地方
参考资料：《计算机网络》 第8版