计算机网络-读书笔记

1.1 基础概念

计算机网络：指将不同地理位置，具有独立功能的多台计算机及网络设备通过通信线路（包括传输介质和网络设备）连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的共同管理和协调下实现资源共享和信息传递的计算机系统。
计算机可以是微机、小型机、中型机、大型机或巨型机等，网络设备包括网桥、网关、交换机、AP、路由器、防火墙等。
资源共享包括：硬件资源共享、软件资源共享、数据资源共享。

1.2 计算机网络发展史

第一代计算机网络（面向终端的计算机网络）
以计算机主机（其实相当于我们现在所说“计算机服务器”）为中心，一台或多台终端围绕计算机主机分布在各处，而计算机主机的任务是进行成批处理，用户终端则不具备数据的存储和处理能力。
缺点：（1）担当计算中心的计算机负荷很重，造成对终端系统的响应比较慢，甚至会出现服务器崩溃现象。（2）单主机系统的可靠性较低，一旦发生计算机主机＝瘫痪，将导致整个计算机网络系统瘫痪。
第二代计算机网络（分组交换式的计算机网络）
1969年12月，产生了世界上第一个基于分组技术的计算机分组交换系统APPANET。APPANET中主机构成“资源子网”，主机通过接口报文处理机（IMP,Interface Message Processor）转接互连。IMP和它们之间互连的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成“通信子网”。
第三代计算机网络（标准化的计算机网络）
第二代计算机网络没有统一的网络体系架构和协议标准。1984年ISO（国际标准化组织）公布了开放系统互连参考模型（OSI/RM）。OSI/RM模型是一个开放体系结构，定义了网络互连的七层结构，并详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。计算机之间只能在对应层之间进行通信。
注：OSI/RM七层结构：（1）物理层：将比特流放到物理介质上传送（2）数据链路层：在链路上传输信息（3）网络层：分组传输和路由选择（4）传输层：端到端透明的传输报文（5）会话层：会话管理和数据同步（6）表示层：数据格式转换（7）应用层：与用户应用进程的接口
第四代计算机网络（国际化的计算机网络）
第四代计算机网络：将多个具有独立工作能力的计算机系统通过通信设备和线路由功能完善的网络软件实现资源共享和数据通信的系统。TCP/IP取代了OSI/RM的过程，其原因有：（1）TCP/IP协议簇非常庞大，功能完善且实用。（2）OSI/RM的网络体系结构本身分层过多，有些层次（如会话层和表示层）没有太大单独划分的必要性，而有些功能（如流量控制和差错控制等）又在多个层次中出现，实现和协调起来比较难。（3）Internet的投资者不会轻易放弃在TCP/IP协议体系上的巨大投资。
下一代计算机网络
下一代计算机网络（NGN，也就是我们所说的第五代计算机网络）是因特网、移动通信网络、固定电话通信网络的融合，IP网络和光网络的融合；是可以提供包括语音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架；是业务驱动、业务与呼叫控制分离、呼叫与承载分离的网络；是基于统一协议的、基于分组的网络。在功能上NGN分为四层，即接入和传输层、媒体层、控制层、网络服务层。

1.3 计算机网络基本组成

计算机网络的基本组成：硬件系统和软件系统。
计算机网络硬件系统：计算机（或者是计算机终端）、网络设备、传输介质。
计算机网络软件系统：计算机软件（包括网络操作系统，网络通信和应用软件）、网络设备软件（操作系统和网络通信软件）、计算机和网络设备间的网络通信协议。
计算机设备：如PC、计算机服务器、计算机终端、笔记本式计算机、iPAD之类的便携式设备。
网络设备：网络设备通常是指除计算机设备以外的设备，如有线网络中的网卡、网桥、网关、Modem、交换机、路由器、硬件防火墙、硬件IDS（入侵检测系统）、硬件IPS（入侵防御系统）、宽带接入服务器（BRAS）、UPS（不间断电源）等，无线网络（WLAN）中的WLAN网卡、WLAN AP、WLAN路由器、WLAN交换机等。
传输介质：网线。例如：有形介质：同轴电缆（有线电视所用的电缆也是同轴电缆）、双绞线、光缆（也常叫光纤）等；无线介质：无线网络中的电磁波。

1.4 计算机网络分类

按通信协议类型分为IBM令牌网络、分组交换网络、以太网协议局域网、TCP/IP协议网络等
按管理模式则可分为对等网和C/S（客户机/服务器）。网络对等网（Peer-to-Peer，PTP），网络中各成员计算机的地位都是平等的，没有管理与被管理之分。优点：配置简；缺点：（1）配置与管理困难，（2）安全性差（3）成本高（4）性能差。C/S（客户机/服务器）网络优点：（1）管理和配置容易（2）安全性高（3）性能好。
按不同传输介质则可分为同轴电缆网络、双绞线网络、光纤网络、WLAN无线网络、卫星网络、微波网络等
按传输方式来分又可分为点对点网络和广播网络（其实是根据所采用的传输协议进行划分的方式）。点对点网络中的网络传输协议：SLIP（串行线路Internet协议）、PPP（点对点协议）、PPPOE（基于以太网的点对点协议）、PPTP（点对点隧道协议）。广播网络是一种可以仅使用由网络上的所有节点共享的公共信道进行广播传输的计算机网络，是一种一点对多点的网络结构。例如：以太网协议，令牌环网络和令牌总线网络。
按所覆盖的地理范围又可分为局域网、城域网和广域网。
局域网（Local Area Network，LAN），特点：（1）私有服务，（2）分布范围较小，（3）结构简单，布线容易，（4）网络速度较快，（5）误码率低。LAN又可分为以太网（EtherNet）、WLAN（无线局域网），以前还有IBM令牌网（传输速率最高可达16Mbps）、FDDI（光纤分布式数据接口）网（最高传输速率可达100Mbps）、ATM（异步传输模式）网（最高传输速率可达Gbps以上）。以太网（EtherNet）包括10Mbps的标准以太网、100Mbps的快速以太网、1Gbps的千兆以太网、10Gbps的万兆以太网。
城域网（Metropolitan Area Network，MAN），MAN的标准为IEEE 802.6，通常采用ATM技术作为骨干网传输技术。
广域网（Wide Area Network，WAN），Internet是最大的广域网。特点：（1）覆盖范围广（2）构建成本高（3）网络结构和类型复杂（4）传输速率低，误码率高。
注：“接入网”是位于局域网与城域网或广域网之间的中间小型网络，专门为远程网络间互连提供网络用户接入技术，如各种ISP（Internet服务商）为我们提供的ADSL拨号、光纤接入、分组接入、卫星接入，以及各种专线接入等。

1.1.1 概念、组成、功能和分类

1.1.2 标准化工作及相关组织

1.1.3 速率相关的性能指标

1.1.4 时延、时延带宽积、RTT和利用率

1.2.1 分层机构、协议、接口、服务

1.2.2 OSI参考模型

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