1.4 计算机网络的定义和分类
定义
- 计算机网络的精确定义并未统一
- 计算机网络的最简单的定义是：一些互相连接的、自治的计算机的集合。
- 互连：是指计算机之间可以通过有线或无线的方式进行数据通信；
- 自治：是指独立的计算机，它有自己的硬件和软件，可以单独运行使用；
- 集合：是指至少需要两台计算机；
- 计算机网络的较好的定义是：计算机网络主要是由一些通用的，可编程的硬件（一定包含有中央处理机CPU）互连而成的，而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的（例如，传送数据或视频信号）。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用。
- 计算机网络所连接的硬件，并不限于一般的计算机，而是包括了智能手机等智能硬件。
- 计算机网络并非专门用来传送数据，而是能够支持很多种的应用（包括今后可能出现的各种应用）。
分类
按交换技术分类：
- 电路交换网络
- 报文交换网络
- 分组交换网络
按使用者分类：
- 公用网
- 专用网
按传输介质分类：
- 有线网络
- 无线网络
按覆盖范围分类：
-
广域网WAN
- 作用范围通常为几十公里到几千公里，可以覆盖一个国家、地区、甚至横跨几个洲，因而有时也称为远程网（long haul network）。广域网是因特网的核心部分，其任务是为核心路由器提供远距离（例如，跨越不同的国家的）高速连接，互连分布在不同区域的城域网和局域网
-
城域网MAN
- 覆盖范围一般是一个城市，可跨越几个街区甚至整个城市，其作用距离为5至50公里
- 通常作为城市骨干网，互连大量企业、机构和校园局域网
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局域网LAN
- 一般由微型计算机或工作站通过高速通信线路相连（速率通常在 10 Mbit/s 以上），但地理上范围较小（1 KM 左右）
- 通常由某个单位单独拥有、使用和维护
-
个域网PAN
- 在个人工作的地方把属于个人使用的电子设备 (例如，便捷式计算机、打印机、鼠标、键盘、耳机等)，用无线技术连接起来的网络。
- 也常称为
无线个人区域网WPAN
按拓扑结构分类
- 总线型网络
- 星型网络
- 环形网络
- 网状型网络
1.5 计算机网络的性能指标
- 性能指标可以从不同的方面来度量计算机网络的性能
- 常用的计算机网络的性能指标有以下8个：
- 速率
- 带宽
- 吞吐量
- 时延
- 时延带宽积
- 往返时间
- 利用率
- 丢包率
速率
带宽
带宽是速率的最大值，速率就是速率
吞吐量
带宽是理想，吞吐量是现实
带宽 1Gb/s 的以太网，代表其额定速率是 1Gb/s，这个数值也是该以太网的吞吐量的绝对上限值
。
因此，对于带宽 1Gb/s的以太网，可能实际吞吐量只有 700 Mb/s，甚至更低。
注意：吞吐量还可以用每秒传送的字节数或帧数表示
时延
源主机和目的主机之间的路径会由多段链路和多个路由器构成，因此会有多个传播时延和处理时延
时延是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。
网络时延由几部分组成：
- 发送时延
- 主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。
- 传播时延
- 电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
- 处理时延
- 主机或路由器在收到分组时要花费一定时间进行处理。
- 排队时延
- 分组在进过网络传输时，要经过许多路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。
有时会把排队时延
看成处理时延 一部分
总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 （处理时延 + 排队时延）
发送时延 = 分组长度 (b) / 发送速率 (b/s)
传播时延 = 信道长度 (m) / 电磁波传播速率 (m/s)
处理时延 一般不便于计算
网络总时延中，是传播时延占主导，还是发送时延占主导呢 ?
答：当处理时延忽略不计时，发送时延 和 传播时延谁占主导，要具体情况具体分析
时延带宽积
时延带宽积 = 传播时延 * 带宽
往返时间
互联网上的信息不仅仅单方向传输而是双向交互的。因此，我们有时很需要知道双向交互一次所需的时间。
利用率
利用率有信道利用率和网络利用率两种。
丢包率