计算机网络的概念
计算机网络是一个将分散的，具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统 。
简而言之，计算机网络是互连(互联互通–经过通信链路)的，自治(无主从关系)的计算机集合。
计算机网络的功能
1.数据通信
2.资源共享，包括对硬件，软件，数据的共享
3.分布式处理(多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分)
4.提高可靠性(替代机)
5.负载均衡
…
计算机网络的组成
1.按照组成部分可分为硬件，软件，协议
2.按照工作方式可分为边缘部分(用户直接使用，包括C/S方式和P2P模式)，核心部分(为边缘部分服务)
3.按照功能组成可分为通信子网(实现数据通信，由各种传输介质，通信设备，相应的网络协议组成)，资源子网(实现资源共享/数据处理，是实现资源共享功能的设备和软件的集合)
计算机网络的分类
1.按分布范围分为广域网WAN，城域网MAN，局域网WAN，个人区域网PAN
2.按使用者分为公用网，专用网
3.按交换技术分为电路交换，报文交换，分组交换
4.按拓扑结构分为总线型，星型，环形，网状型(常用于广域网)
5.按传输技术分为广播室网络(共享公共通信信道)，点对点网络(使用分组存储转发和路由选择机制)
计算机网络的性能指标
速率
速率即数据率或称数据传输率或比特率速率的单位为：b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s
换算关系为：
1kb/s=10^3 b/s;
1Mb/s=10^3 kb/s=10^6 b/s;
…
这与存储容量的单位有些许不同(大写，转换关系)：
1KB=2^10B=1024B=1024*8 bit
1MB=2^10KB;
…
带宽（理想状态）
带宽原本是指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位时赫兹(Hz)
计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，可理解为网络设备所支持的最高速度。单位是”比特每秒”，b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s
吞吐量
单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量，单位也是b/s,kb/s,Mb/s等，吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制
吞吐量<带宽，所以说带宽是一种理想状态
时延
指数据(报文/分组/比特流)从网络的一端传送到另一端所需的时间，也叫延迟或迟延，单位是s
1.发送时延(传输时延)=数据长度/信道带宽(发送速率)，把数据从主机放到信道上所需的时间，通常所说的高速链路便是指发送时延较小(经优化)
2.传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率，取决于电磁波传播速度和链路长度，不好优化
3.排队时延：等待输入/输出链路可用
4.处理时延：检错，找出口
时延带宽积
时延带宽积=传播时延*带宽，单位是bit
时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度，即“某段链路现在有多少比特”，代表数据容量
往返时延RTT
从发送方发送数据开始，到发送发收到接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认)总共经经历的时延
RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多
RTT包括往返传播时延=2*传播时延和末端处理时间
利用率
信道利用率=有数据通过时间/（有+无）数据通过时间网络利用率时信道利用率加权平均值
当利用率接近于1时，时延D急剧增大，两者成凹函数(时延初始值为D0)关系
…
计算机网络分层的原则
1.各层之间相互立，每层只实现一种相对独立的功能
2.每层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少
3.结构上可分割开，每层都采用最合适的技术实现
4.保持下层对上层的独立性，上层单向使用下层提供的服务
5.整个分层结构应该能促进标准化工作
分层结构
实体
第n层中的活动元素称为n层实体，同一层的实体叫对等实体
协议
为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议【水平】
语法:规定传输数据的格式
语义：规定所要完成的功能
同步：规定各种操作的顺序
接口(访问服务点SAP)
上层使用下层服务的入口
服务
下层为相邻上层提供的功能调用【垂直】
PCI+SDU=PDU，即协议控制信息+服务数据单元=协议数据单元SDU服务数据单元：为完成用户所要求的功能而应传送的数据
PCI协议控制信息：控制协议操作的信息
PDU协议数据单元：对等层次之间的数据单位
OSI参考模型(7层，自上而下介绍)
应用层(用户与网络的界面)
所有能和用户交互产生网络流量的程序
典型的应用层服务：
文件传输(FTP)
电子邮件(SMTP)
万维网(HTTP)
表示层
用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式(语法和语义)
功能：
1.数据格式变换
数据加密解密
数据压缩和恢复
会话层
向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据。这是会话，也是建立同步(SYN)
功能：
1.建立、管理、终止会话
2.使用校验点可使会话在通信失效时从校验点/同步点继续恢复通信，实现数据同步（适用于大文件的传输）
传输层
负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信。传输单位时报文段或用户数据报
功能：
1.可靠传输、不可靠传输
2.差错控制
3.流量控制(慢点儿发，跟不上了。。。)
4.复用分用复用：多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务
分用：运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程
网络层
主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层传输单位是数据报
功能：
1.路由选择
2.流量控制
3.差错控制
4.拥塞控制：若所有结点都来不及接收分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施来缓解这种拥塞
数据链路层
主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧。
数据链路层/链路层的措施单位是帧
功能：
1.成帧(定义帧的开始和结束)
2.差错控制(帧错+位错)
3.流量控制(慢点儿发，跟不上了。。。)
4.访问(接入)控制–控制对信道的访问
物理层
主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输（不管所传输的数据是什么样的比特组合，都应当能在链路上传送）
传输单位是比特
功能：
1.定义接口特性
2.定义传输模式
3.定义传输速率
4.比特同步
比特编码
