網(wǎng)絡是指“三網(wǎng)”,即電信網(wǎng)絡、有線電視網(wǎng)絡和計算機網(wǎng)絡。發(fā)展最快且起核心作用的是計算機網(wǎng)絡。
計算機網(wǎng)絡最重要的兩個特點:
1.數(shù)據(jù)通信:計算機網(wǎng)絡使上網(wǎng)用戶之間可以彼此交換信息,好像這些用戶的計算機都可以彼此連通一樣。是計算機網(wǎng)絡最重要的功能。
2.資源共享:可以是信息共享、軟件共享,也可以是硬件共享。
計算機網(wǎng)絡由若干結點和連接這些結點的鏈路組成。網(wǎng)絡之間還可以通過路由器互連起來,構成覆蓋范圍更大的計算機網(wǎng)絡,稱為互連網(wǎng),互連網(wǎng)是“網(wǎng)絡的網(wǎng)絡”。與網(wǎng)絡相連的計算機常稱為主機。
internet(互連網(wǎng))是一個通用名詞,泛指由多個計算機網(wǎng)絡互連而成的計算機網(wǎng)絡。
Internet(互聯(lián)網(wǎng),因特網(wǎng))是一個專有名詞,指全球最大的、開放的、由眾多網(wǎng)絡相互連接而成的特定互連網(wǎng),采用TCP/IP協(xié)議組作為通信的規(guī)則。
互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在采用存儲轉發(fā)的分組交換技術,以及三層ISP結構。
計算機網(wǎng)絡的標準化
所有互聯(lián)網(wǎng)標準都是以RFC的形式在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)表的。制定互聯(lián)網(wǎng)的正式標準要經(jīng)過以下三個階段:
1.互聯(lián)網(wǎng)草案? ? 這個階段還不能算是RFC文檔。
2.建議標準? ? 這個階段開始成為RFC文檔
3.互聯(lián)網(wǎng)標準? ?
計算機網(wǎng)絡的組成
從工作方式上看:計算機網(wǎng)絡分為邊緣部分和核心部分。邊緣部分由所有連接在互聯(lián)網(wǎng)上、供用戶直接使用的主機組成,用來進行通信和資源共享。核心部分由大量的網(wǎng)絡和連接這些網(wǎng)絡的路由器組成,它為邊緣部分提供連通性和交換服務。
在網(wǎng)絡邊緣的端系統(tǒng)之間的通信方式可劃分為兩大類:客戶-服務器方式(C/S方式)和對等方式(P2P方式):
1.客戶-服務器方式:客戶是服務請求方,服務器是服務提供方。
2.對等連接方式:兩臺主機在通信時不區(qū)分哪一個是服務請求方哪一個是服務提供方。只要兩臺主機都運行了 P2P 軟件,它們就可以進行平等的、對等連接通信。
在網(wǎng)絡核心部分起特殊作用的是路由器,是實現(xiàn)分組交換的關鍵構件,任務是轉發(fā)收到的分組,分組交換是網(wǎng)絡核心部分最重要的功能。
1.電路交換的主要特點:建立連接-通話-釋放連接。是面向連接的。在通話的全部時間內,通話的兩個用戶始終占用端到端的通信資源。
2.分組交換的主要特點:分組交換采用存儲轉發(fā)技術。通常把要發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)稱為一個報文。在發(fā)送報文之前,先把較長的報文劃分為一個個更小的等長數(shù)據(jù)段,加上必要的控制信息組成的首部后,構成一個分組。路由器收到一個分組,暫時存儲一下,檢查其首部,查找轉發(fā)表,按照首部中的目的地址,找到合適的接口轉發(fā)出去,把分組交換到下一個路由器。分組在哪段鏈路上傳送才占用這段鏈路的通信資源。

計算機網(wǎng)絡的定義:
資源共享觀點的定義:把分布在不同地點且具有獨立功能的多個自治計算機系統(tǒng)通過通信設備和線路連接起來,在功能完善的網(wǎng)絡軟件和協(xié)議的管理下,以實現(xiàn)網(wǎng)絡中資源共享為目標的系統(tǒng)。
計算機網(wǎng)絡的分類:
根據(jù)網(wǎng)絡使用的傳輸技術分類:
??? 通信信道的類型:廣播通信信道和點對點通信信道。
??? 相應的計算機網(wǎng)絡可分為:廣播式網(wǎng)絡和點對點式網(wǎng)絡。
根據(jù)網(wǎng)絡所覆蓋地理范圍進行分類:局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。
根據(jù)網(wǎng)絡采用的拓撲結構進行分類:總線型、星型、環(huán)型和網(wǎng)狀形。
根據(jù)網(wǎng)絡使用者進行分類:專用網(wǎng)和公用網(wǎng)。
計算機網(wǎng)絡的性能指標
速率:網(wǎng)絡中的速率是指連接在計算機網(wǎng)絡上的主機在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)的速率,也稱數(shù)據(jù)率或比特率,單位是“比特每秒”(bit/s 或 b/s)。
帶寬:帶寬表示網(wǎng)絡的通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力,是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義詞,單位是“比特每秒”(bit/s 或 b/s)。
吞吐量:表示在單位時間內通過某個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)量。
時延:數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡的一端傳送到另一端所需要的總時間。總時延=發(fā)送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延。
發(fā)送時延:結點將分組的所有比特推向傳輸鏈路所需要的時間,也就是從發(fā)送分組的第一個比特開始,到該分組的最后一個比特發(fā)送完畢所需要的時間。
傳播時延:電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間,也就是一個比特從鏈路一端到另一端傳播所需的時間。
處理時延:主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理。
排隊時延:分組在進入路由器后要先在輸入隊列中等待處理,在路由器確定了轉發(fā)接口后,還要在輸出隊列中排隊等待轉發(fā)。
時延帶寬積:若發(fā)送端連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù),在發(fā)送的第一個比特即將到達終點時,表示發(fā)送端已經(jīng)發(fā)出的比特數(shù)。時延帶寬積=傳播時延×信道帶寬。
往返時間RTT:表示發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始,到發(fā)送端收到來自接收端的確認總共經(jīng)歷的時間。
利用率:如果令D0表示網(wǎng)絡空閑時的時延,D表示網(wǎng)絡當前的時延,U表示網(wǎng)絡利用率,那么D=D0? /(1-U)? ? 因此,信道或網(wǎng)絡的利用率過高會產生非常大的時延。
計算機網(wǎng)絡體系結構
協(xié)議:為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定稱為網(wǎng)絡協(xié)議,是水平的。明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關的同步問題。網(wǎng)絡協(xié)議主要由以下三個要素組成:
1.語法:數(shù)據(jù)與控制信息的結構或格式。
2.語義:需要發(fā)出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。
3.同步:事件實現(xiàn)順序的詳細說明。
分層的好處:
1.各層之間是獨立的。
2.靈活性好。
3.結構上可分割開。
4.易于實現(xiàn)和維護。
5.能促進標準化工作。
計算機網(wǎng)絡的各層及其協(xié)議的集合就是網(wǎng)絡的體系結構。體系結構是抽象的,而實現(xiàn)是具體的,是真正在運行的計算機硬件和軟件。
具有五層協(xié)議的體系結構

1.應用層:應用層的任務是通過應用進程間的交互來完成特定網(wǎng)絡應用。應用層的協(xié)議定義的是應用進程間通信和交互的規(guī)則。我們把應用層交互的數(shù)據(jù)單元稱為報文。
2.運輸層:運輸層的任務是負責向兩臺主機進程之間的通信提供通用的數(shù)據(jù)傳輸服務。運輸層主要使用以下兩種協(xié)議:
傳輸控制協(xié)議TCP:提供面向連接的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務,其數(shù)據(jù)傳輸單位是報文段。
用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP:提供無連接的、盡最大努力的數(shù)據(jù)傳輸服務(不保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕鋽?shù)據(jù)傳輸單位是用戶數(shù)據(jù)報。
3.網(wǎng)絡層:網(wǎng)絡層負責為分組交換網(wǎng)上的不同主機提供通信服務。在發(fā)送數(shù)據(jù)時,網(wǎng)絡層把運輸船產生的報文段或用戶數(shù)據(jù)報封裝成分組或包進行傳送。在TCP/IP體系中,由于網(wǎng)絡層使用IP協(xié)議,因此分組也叫做IP數(shù)據(jù)報,或簡稱數(shù)據(jù)報。
網(wǎng)絡層的另一個任務就是選擇合適的路由,使源主機運輸層傳下來的分組能夠通過網(wǎng)絡中的路由器找到目的主機。
互聯(lián)網(wǎng)是由大量的異構網(wǎng)絡通過路由器相互連接起來的?;ヂ?lián)網(wǎng)使用的網(wǎng)絡層協(xié)議是無連接的網(wǎng)際協(xié)議IP和許多路由選擇協(xié)議,因此互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層也叫網(wǎng)際層或IP層。
4.數(shù)據(jù)鏈路層:在兩個相鄰結點之間傳送數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)鏈路層將網(wǎng)絡層交下來的IP數(shù)據(jù)報組裝成幀,在兩個相鄰結點間的鏈路上傳送幀。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息??刂菩畔⒛苁菇邮斩藱z測到所接收到的幀中有無差錯。
5.物理層:在物理層上所傳數(shù)據(jù)的單位是比特。物理層不給數(shù)據(jù)鏈路層傳下來的幀加控制信息。
實體、協(xié)議、服務和服務訪問點
在研究開放系統(tǒng)中的信息交換時,用實體表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。
協(xié)議是控制兩個對等實體(或多個實體)進行通信的規(guī)則的集合。
在協(xié)議的控制下,兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。要實現(xiàn)本層協(xié)議,還需要使用下面一層提供的服務。
協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則,是“水平的”。服務是由下層向上層通過層間接口提供的,是“垂直的”。并非在一個層內完成的全部功能都稱為服務,只有那些能夠被高一層實體“看得見”的功能才稱為服務。
在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進行交互(即交換信息)的地方,通常稱為服務訪問點。