计算机网络学习总结

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计算机网络概述
计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个：连通性、共享。

因特网
因特网是一个世界范围的计算机网络，即他是一个互联了遍及全世界数十亿计算设备网络。
因特网由大量应用程序和协议各种类型的端系统。分组交换机和各类型的链路及媒体组成。

计算机发展
1、铁道部在1980年开始进行计算机联网实验
2、1989年11月我国第一个公用分组交换网CNPAC建成运行
3、1994年4月20日我国用64kb/s专线正是连入因特网

网络分类和计算机性能
网络分类：按照作用范围分类：广域网、城域网、局域网、个人区域网、
按网络的使用者进行分类：公用网、专用网
接入网
计算机网络的性能：
速率、速率即数据率(data rate)或称数据传输速 率或比特率(bit rate)
带宽、网络的“带宽”通常是数字信道所能传送的“最 高数据率”，单位：b/s (bps)
吞吐量 :表示在发送端与接收端之间传送数 据速率 (b/s)
时延、
时延带宽积、链路的时延带宽积又称为以比特为单位的 链路长度
往返时间RRT、
利用率

什么是协议
协议是基于某一个标准存在的，根据协议和标准人们可以创造交互的计算机网络。
协议规定了通信实体之间所交换的消息的 格式、意义、顺序以及针对收到信息或发 生的事件所采取的“动作”。
协议规范了网络中所有信息 发送和接收过程。
协议的三要素：语法：数据与控制信息的结构或格式 、信号电平 
语义：需要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种响应、差错控制 同步：事件顺序、速度匹配
网际协议类似于人类协议，除了交换报文和采取动作的实体是某些设备的硬件或软件组成在因特网中涉及两个或多个远程通信实体的所有活动都受协议的制约。

因特网的组成
系统和与端系统直接相连的边缘路由器称为网络边缘。
端系统也称为主机。
接入网络，物理介质:有线或无线通信链路
网络核心（核心网络）:互联的路由器、大量网络，因此因特网被称为网络的网络。
客户/服务器(client/server)应用模型：客户发送请求，接收服务器响应，如：Web应用，文件传输FTP应用 
家庭接入：DSL，光纤
企业接入：以太网，WiFi
广域无线接入：3G ，LITE
对等(peer-peer, P2P)应用模型: 无（或不仅依赖）专用服务器通信在对等实体之间直接进行 如：Gnutella, BT, Skype, QQ
物理媒体：双铜绞线、同轴绞线、光纤、陆地无线电信道、卫星无线电信道

网络核心
路由器是实现分组交换的关键构建其任务是转发收到的分组这是网络核心部分最重要的功能。电路交换，报文交换，分组交换

电路交换
最典型电路交换网络：电话网络 
电路交换的三个阶段：建立连接（呼叫/电路建立占用通信资源）、通信、释放连接（拆除电路归还通信资源）
独占资源
电路交换网络中的复用：多路复用(multiplexing)，简称复用，是通信技术中的基本概念
频分复用和时分复用
频分多路复用的各用户占用不同的 带宽资源（请注意，里的“带宽 ”是频率带宽（单位：Hz）而不是数据的发送速率）用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带
时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM 帧），每个用户在每个TDM 帧中占 用固定序号的时隙每用户所占用的时隙是周期性出现（其周期就是 TDM 帧的长度）
时分复用的所有用户是在不同的时间占用相同的 频带宽度
相对来说TDM能更高效地使用网络，在FDM建立后当中途没有数据传输时，他所占频道不能被其他链接所使用可能出现空置。

报文交换
将整个报文传送到相邻节点，全部存储下来后查找分组表，转发到下一个节点

分组交换
分组交换采用存储转发技术
为了从源端系统项目地端系统发送一个保温，源系统将长报文划分为较小的数据块称之为分组
在源和目的地之间每个分组都通过通信链路和分组交换机传送（路由器和链路层交换机）
分组交换中的时延：节点处理时延、排队时延、传输时延（将分组所有比特推向链路所需要的时间）、传播时延（在链路上传播时延）除了排队时延基本都是固定的

对比
若要连续传送大量的数据且其传送时间远大于连接建立时间则电路交换的传输速率较快，报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率，分组交换比报文交换的时延小具有更好的灵活性

协议层次及其服务模型
协议分层，我们把计算机网络的各层及其协议的集合成为网络的分层
分层带来的好处：各层之间是独立的、灵活性好、结构上可分开、易于实现和维护、能促进标准化工作
计算机网络的体系结构：网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构
计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构
计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其 协议的集合
体系结构是一个计算机
网络的功能层次及其关系的定义
体系结构是抽象的

OSI七层协议




TCPIP四层协议

因特网五层协议



每层遵循某个/些网络协议完成本层功能
在每一层都会进行封装，每个分组具有两种类型的字段，首部字段和有效载荷字段（赖子上一层的分组）
封装是为了增加控制信息：构造协议数据单元
控制信息主要包括:地址: 标识发送端/接收端
差错检测编码: 用于差错检测 或纠正
协议控制:实现协议功能的附加信息，如: 优先级、服务质量、和安全控制

因特网协议：
1、 应用层：是网络应用程序及他们的应用层协议存留的地方，支持各种网络应用FTP, SMTP, HTTP
2、 运输层在应用程序断点之间传送应用层报文，应用层报文加上运输层报头由运输层封装
3、 网络层 : 源主机到目的主机的数据分 组路由与转发 IP协议、路由协议等
4、 链路层 : 相邻网络元素（主机、交换 机、路由器等）的数据传输  以太网（Ethernet）、802.11 (WiFi)、 PPP
5、 物理层 :比特传输

面对攻击的网络：弱点攻击、宽带洪范、连接洪范、分组嗅探、IP哄骗

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