1.1计算机网络在信息时代的作用

计算机网络已由一种通信基础设施发展为一种重要的信息服务基础设施

计算机网络已经像水、电、煤气这些基础设施一样,成为我们生活中不可或缺的一部分。

1.2因特网概述

1 网络、互联网(互联网)和因特网  (理解)

2 因特网发展的三个阶段  (了解)

3.因特网的标准化工作  (了解)

4.因特网的组成    (理解)

1.3三种网络交换方式电路交换,分组交换和报文交换

电路交换

分组交换  (重点)

将报文分段

报文交换

与分组交换的区别为对报文大小没有限制,但需要服务器有充足的缓存空间,主要用于电报通讯,现在已经逐渐被分组交换替代。

三种交换对比:

1.4计算机网络定义  (了解)

计算机网络定义

计算机网络分类

公用网(Public Network):

公用网指的是向公众开放的、可供大众使用的网络,如互联网。

专用网(Private Network):

专用网是指非公用网的网络,通常用于特定组织或个人内部使用,例如企业内部的局域网。
 

有线网络(Wired Network):

有线网络是指使用物理线缆(如网线、光纤)进行连接的网络,常见的有线网络包括以太网等。

无线网络(Wireless Network):

无线网络是指使用无线信号进行连接的网络,常见的无线网络包括Wi-Fi网络、蓝牙网络等。

广域网WAN(Wide Area Network):

广域网是指覆盖广阔地理区域,连接多个局域网或个人设备的网络,通常通过互联网、电信网络等实现。

城域网MAN(Metropolitan Area Network):

城域网是指在城市范围内建立的网络,连接多个局域网或个人设备,用于实现城市内的数据传输和通信。

局域网LAN(Local Area Network):

局域网通常指在较小的地理范围内搭建的网络,如办公室、学校或家庭内部的网络。

个域网PAN(Personal Area Network):

   个域网是指个人设备之间通过无线连接(如蓝牙)组成的网络,用于实现个人设备之间的通信和数据传输。

总线型网络(Bus Network):

总线型网络是一种拓扑结构,所有设备通过共享一条传输线连接在一起,数据通过线路传输。

星型网络(Star Network):

星型网络是一种拓扑结构,所有设备都连接到一个中心节点,数据传输通过中心节点进行。

环型网络(Ring Network):

环型网络是一种拓扑结构,设备按照环状连接,每台设备都与相邻设备连接,数据通过环路传输。

网状型网络(Mesh Network):

网状型网络是一种拓扑结构,设备之间相互连接,形成复杂的网状结构,数据可以通过不同路径传输,提高可靠性和容错性。

1.5计算机网络的性能指标

速率:

带宽:

吞吐量:

时延:

时延带宽积:

往返时间:

利用率:

丢包率:

1.6计算机网络体系结构

1.6.1常见的计算机网络结构

1.6.2计算机网络分层必要性

物理层:

数据链路层:

(总线改交换机)

网络层:

运输层:

应用层:

原理体系结构

1.6.3计算机分层思想实例:

1.应用层(HTTP):

应用层构建一个http请求报文

后将该报文交由运输层处理

2.运输层 (TCP):

运输层给http报文添加一个首段使其成为tcp报文段

该首部的作用为区分应用进程以及实行可靠传输

运输层将tcp报文段交付给网络层处理

3.网络层 (IP):

网络层给tcp报文添加一个ip首段使其成为ip数据报

该首段的作用是使IP数据报可以在互联网上传输,也就是被路由器转发

网络层将IP数据报交由数据链路层处理

4.数据链路层 (ETH):

数据链路层给IP数据报添加一个首部和一个尾部使之成为

帧首部

该首部的作用是能让帧在一段链路上或一个网络上传输,能够被相应目的主机接收。

帧尾部

该尾部的作用是让目的主机检查所接受的帧是否有误码

数据链路层将帧交付给物理层处理

5.物理层(比特流)(前导码)

物理层将帧看作比特流

还会在比特流前添加前导码:

其作用是让目的主机做好接受前导码的准备。

物理层将添加有前导码的比特流转换成相应信号发送到传输媒体。

传输媒体将信号发送到路由器;

路由器处理:

物理层将信号转换为比特流,去掉前导码后将比特流交付给链路层(实质是交付的帧)

链路层将帧的首部和尾部去掉后将其交付给网络层,(实质是交付IP数据报)

网络层解析ip数据报,提取出目的网络地址然后查找自身路由表,确定转发端口以便进行转发。

网络层将IP数据报交由链路层,链路层为首部和尾部添加帧,交由物理层,物理层将帧看为比特流添加前导码转换为信号发送传输媒体,发送到web服务器

web服务器处理

物理层将信号转为比特流,去掉前导码交付数据链路层,

数据链路层去掉帧,交付网络层

网络层去掉IP首段,交付运输层

运输层去掉tcp首段,交付应用层

应用层解析http请求报文,给主机发回http响应报文,与前面类似,响应报文也需要经过web处理器层层处理在经由路由器转发再通过访问段层层交付至应用层解析。

1.6.4计算机网络专用术语

专用术语分为三类:实体 协议 服务

实体:

协议:

之所以称为逻辑通信是因为它并不存在,是我们假设出来的一种通信,目的在于方便我们研究体系结构某一层而不用考虑其他层

协议的三要素:语法 语义 同步

服务:

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