1 计算机网络的分类
- 1.1 计算机网络的不同定义
- 1.2 不同作用范围的网络
- 1.3 从网络的使用者进行分类
2 计算机网络的性能
- 2.1 计算机网络的性能指标
- - 2.1.1 速率
  - 2.1.2 带宽
  - 2.1.3 吞吐量
  - 2.1.4 时延(delay 或 latency)
  - - 2.1.4.1 传输时延
    - 2.1.4.2 传播时延
    - 2.1.4.3 处理时延
    - 2.1.4.4 排队时延
    - 2.1.4.5 总时延
    - 2.1.4.6 时延发生的地方
  - 2.1.5 时延带宽积
  - 2.1.6 利用率
  - - 2.1.6.1 时延与网络利用率的关系
3 OSI参考模型（七层）
4 计算机网络教材中的五层体系结构

1 计算机网络的分类

1.1 计算机网络的不同定义

最简单的定义：计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合
因特网(Internet)是“网络的网络”

1.2 不同作用范围的网络

广域网 WAN (Wide Area Network)
局域网 LAN (Local Area Network)
城域网 MAN (Metropolitan Area Network)
个人区域网 PAN (Personal Area Network)

1.3 从网络的使用者进行分类

公用网 (public network)
专用网 (private network)

2 计算机网络的性能

2.1 计算机网络的性能指标

2.1.1 速率

比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位
Bit 来源于 binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0
速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)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，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等
速率往往是指额定速率或标称速率

2.1.2 带宽

“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）
现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)
常用的几个带宽单位：千比每秒，即 kb/s （103 b/s）、兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s）、吉比每秒，即 Gb/s（109 b/s）、太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s）
在计算机界，K = 210 = 1024，M = 220, G = 230, T = 240
数字信号流随时间的变化，在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄，如下图

2.1.3 吞吐量

吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量
吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上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

2.1.4 时延(delay 或 latency)

2.1.4.1 传输时延

传输时延（发送时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间
也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间
传输时延=数据块长度（比特）信道带宽（比特/秒）传输时延=\frac{数据块长度（比特）}{信道带宽（比特/秒）}传输时延=信道带宽（比特/秒）数据块长度（比特）

2.1.4.2 传播时延

传播时延电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间
信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念
传播时延=信道长度（米）信号在信道上的传播速率（米/秒）传播时延=\frac{信道长度（米）}{信号在信道上的传播速率（米/秒）}传播时延=信号在信道上的传播速率（米/秒）信道长度（米）

2.1.4.3 处理时延

交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间

2.1.4.4 排队时延

结点缓存队列中分组排队所经历的时延
排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量

2.1.4.5 总时延

数据经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延和排队时延之和
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+处理时延总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+处理时延总时延=发送时延+传播时延+处理时延+处理时延

2.1.4.6 时延发生的地方

2.1.5 时延带宽积

2.1.6 利用率

信道利用率指出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
网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值
信道利用率并非越高越好

2.1.6.1 时延与网络利用率的关系

根据排队论的理论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加
若令 D0D_0D0 表示网络空闲时的时延，DDD 表示网络当前的时延，则在适当的假定条件下，可以用下面的简单公式表示 DDD 和 D0D_0D0之间的关系
D=D01−UD=\frac{D_0}{1-U}D=1−UD0，其中 U 是网络的利用率，数值在 0 到 1 之间

3 OSI参考模型（七层）

应用层：所有能产生网络流量的程序
表示层：在传输之前是否进行加密或压缩处理，二进制或ASCII码表示
会话层：查木马，看需求端和网站之间的连接
传输层：可靠传输，流量控制，不可靠传输(一个数据包即可，不需要建立会话，例如向DNS查询网站IP地址)
网络层：负责选择最佳路径，规划IP地址(ipv4和ipv6变化只会影响网络层)
数据链路层：帧的开始和结束，还有透明传输，差错校验(纠错由传输层解决)
物理层：定义网络设备接口标准，电气标准(电压)，如何在物理链路上传输的更快

4 计算机网络教材中的五层体系结构

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计算机网络第一章：计算机网络概述

目录

1 计算机网络的分类

1.1 计算机网络的不同定义

1.2 不同作用范围的网络

1.3 从网络的使用者进行分类

2 计算机网络的性能

2.1 计算机网络的性能指标

2.1.1 速率

2.1.2 带宽

2.1.3 吞吐量

2.1.4 时延(delay 或 latency)

2.1.4.1 传输时延

2.1.4.2 传播时延

2.1.4.3 处理时延

2.1.4.4 排队时延

2.1.4.5 总时延

2.1.4.6 时延发生的地方

2.1.5 时延带宽积

2.1.6 利用率

2.1.6.1 时延与网络利用率的关系

3 OSI参考模型（七层）

4 计算机网络教材中的五层体系结构

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