计算机网络体系结构
计算机网络概述
这一章比较多的是概念，记一下主要的就好了。
计算机网络的概念
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。计算机网络就是一些互联的、自治的计算机系统的集合。
广义观点
只要能实现远程信息处理的系统，或者资源共享就是计算机网络。
资源共享观点
跟开头差不多，包含三层涵义：
- 目的——资源共享
- 组成单元——分布在不同地理位置的多台独立的自治计算机
- 计算机必须遵守的统一规则——网络协议
计算机网络的组成
组成部分上来看
完整的计算机网络上包括硬件、软件、协议三大部分组成。
- 硬件主要由端系统，链路，交换设备，网卡等组成。
- 软件主要由一些应用程序实现。
- 协议是计算机网络的核心。
工作方式上来看
计算机网络可分为边缘网络和核心网络。
从功能上来看
计算机网络由通信子网和资源子网组成。
计算机网络的功能
- 数据通信：最基本最重要的功能
- 资源共享
- 分布式处理
- 提高可靠性
- 负载均衡
计算机网络的分类
分布范围分类
- 广域网
- 城域网
- 局域网
- 个域网
按传输分类
- 广播式网络
- 点对点网络
按拓扑结构分类
- 总线型
- 星形
- 环形
- 网状型
交换技术分类
- 电路交换：数据直接传输，延迟低，但是利用率低。传统电话使用电路交换。
- 报文交换：需要整个数据封装起来发送。
- 分组交换：数据被划分为小的数据包，称为分组，每个分组独立并行传输。
计算机网络性能指标
- 带宽：最高数据传输率，单位是 bit/s 或者 bps。注意 1Kbps=1000bit/s
- 时延：从第一个bit发出开始到接收端最后一个bit完全接收所用的时间，有四个主要的时延，传送门
- 时延带宽积：就是上面两项指标的乘积，可以表示信道容纳数据的大小。假设总时延为 $t_0$，带宽为 W，发送端已经发送了 $t$ 的数据，假设发送方以最带宽的速率传输，那么发送方发送了 $t\times W$ 的数据，接收端接收了 $(t-t_0)\times W$ 的数据，那么它们之间的差就是所有已发送但未接收的比特数目，也就是时延带宽积（$t_0\times W$）。
- 往返时延（RTT）：指的是数据往返的时延。
- 吞吐量：单位时间内通过的数据量。
- 速率：数据传输率，最大数据传输率就是带宽。
- 信道利用率：指某一信道有数据通过的时间与总工作时间的比值。
计算机网络的体系结构
OSI/ISO参考模型：
- 应用层
- 表示层：功能主要有——数据格式化、数据转换、数据压缩、数据加密和解密、数据描述和和语法检查。
- 会话层：建立和终止会话或连接，管理会话期间的数据交换和流程控制，支持对话同步和协调应用程序之间的操作，
提供会话恢复机制以应对会话中断或故障，检测和处理会话期间的错误。 - 传输层
- 网络层：可同时提供可靠与不可靠的服务。
- 链路层：实现相邻节点流量控制。
- 物理层
TCP/IP参考模型：
- 应用层
- 传输层：
- 网络层
- 网络接口层
分层的好处：
- 各层之间是独立的。
- 灵活性好。
- 结构上可分割开。
- 易于实现和维护。
- 能促进标准化工作。
分层的缺点：
- 降低效率。
- 有些功能会在不同的层次中重复出现，因而产生了额外开销。