计算机网络学习笔记之概述

互联网的组成

对等连接即 p2p（peer to peer），是指两台主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方哪一个是服务提供方。只要两台主机都运行了对等连接软件（p2p 软件），他们就可以进行对等，平等连接通信，这时，双方下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。对等连接工作方式可以支持大量对等用户同事工作
在互联网的信息起特殊作用的是路由器，它是一种专用计算机，是实现分组交换（packet switching）的关键构建，其任务是转发收到的分组。
电路交换的一个重要特点是，在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。使用电路交换来传送计算机数据时，传输效率往往很低，因为计算机数据是突发地出现在传输线路上的，真正用来传送数据的时间很短，被用户占用的通信线路资源在大部分时间都是空闲的。
分组交换采用存储转发技术，路由器收到一个分组，先暂时存储一下，检查其首部，查找转发表，按照首部中的目的地址，找到合适的接口转发出去。
边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成，由用户直接使用，用来运行各种网络应用，为用户直接提供各种网络服务
核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成，这部分是为边缘部分提供服务的

计算机网络的性能

速率指的是数据的传送速度，单位是 bit/s
带宽在计算机网络中，表示网络中某通道传送数据的能力，表示在单位时间内网络中某信道所能通过的“最高数据率”，单位是 bit/s
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或者信道，接口）的实际的数据量额定速度 1Gbit/s 的以太网，实际拓扑两可能只是 100Mbit/s
时延（delay 或者 latency）是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或者链路）的一个端传送到另一端所需的时间。
- 发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间
  发送时延 = 数据帧长度（bit）/ 发送速率（bit/s）
- 传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间
  传播时延长 = 信道长度（m）/ 电磁波在信道上的传播速率（m/s）
  电磁波在自由空间的传播速率是光速，在光纤中速率约为 2.0 * 10^5km/s，1000km 长的光纤线路的传播时延大约为 5ms
- 处理时延主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理造成的时延
- 排队时延分组在经过网络传输时，要经过许多路由器，分组进入路由器后，要先在输入队列中排队等待处理
- 时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度
  时延带宽积 = 传播时延 * 带宽
- 往返时间 RTT 即数据双向交互一次所需要的时间
- 利用率有信道利用率和网络利用率两种。信道或网络利用率过高会产生非常大的时延。
OSI（open system interconnection）开放系统互联标准，只是法律上的国际标准，TCP/IP 是实际上的国际标准
OSI 的七层模型包括应用层，表示层，会话层，运输层，网络层，数据链路层，物理层
TCP/IP 的四层模型包括应用层（TELNET，FTP，SMTP），传输层（TCP/UDP），网际层（IP），网络接口层
在学习计算机网络原理时，采取这种的办法，采用一种五层协议，包括应用层，运输层，网络层，数据链路层，物理层
- 应用层任务是通过应用程序间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则，对于不同的网络应用需要有不同的应用层协议，包括 HTTP 协议，域名系统 DNS，SMTP，应用层交互的数据单元称为报文
- 运输层任务是负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务，主要使用两种协议
  传输控制协议 TCP（Transmission Control Protocol），提供面向连接的，可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段（segment）
  用户数据包协议 UDP（User Datagram Protocol），提供无连接的，尽最大努力的数据传输服务，不保证可靠性，传输的单位是用户数据报
- 网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据是，网络层把运输层产生的报文或用户数据报封装成分组或包进行传送。在 TCP/IP 体系中，网络层使用 IP 协议，因此分组也叫做 IP 数据报，或简称数据报。
- 数据链路层将网络层交下来的 IP 数据报组装成数据帧（framing），在两个相邻节点的链路上传送帧。每一帧包括数据和必要的控制信息（同步信息，地址信息，差错控制）。控制信息能使接受端能检测到所收到的帧有无差错，如果有差错，数据链路层就简单的丢弃这个出了差错的帧，如果有需要改正的数据在传输中出现了差错，就要采用可靠传输协议来纠错
- 物理层在物理层上所传数据的单位是比特