计算机网络（一）-总结计算机网络体系结构一、概念、功能、组成、分类二、标准化工作及相关组织三、性能指标之速率、带宽、吞吐量四、性能指标之时延，时延带宽积、往返时间RTT、利用率五、分层结构、协议、接口、服务六、OSI参考模型七、TCP/IP 模型 & 5层参考模型

目录

一、概念、功能、组成、分类

1、计算机网络的概念

2、计算机网络的功能

3、计算机网络的组成

4、计算机网络的分类

5、总结

二、标准化工作及相关组织

1、标准化工作

2、标准化工作的相关组织

3、总结

三、性能指标之速率、带宽、吞吐量

1、速率

2、带宽

3、吞吐量

四、性能指标之时延，时延带宽积、往返时间RTT、利用率

1、时延

2、时延带宽积

3、往返时延RTT

4、利用率

5、总结

五、分层结构、协议、接口、服务

1、分层的原则

2、实体、协议、接口、服务

3、概念总结

六、OSI参考模型

1、ISO/OSI参考模型怎么来的

2、七层结构

3、OSI参考模型解释通信过程

4、各层功能

七、TCP/IP 模型 & 5层参考模型

1、OSI参考模型与TCP/IP参考模型相同点

2、OSI参考模型与TCP/IP参考模型不同点

3、5层参考模型

4、5层参考模型额数据封装与解封装

学习目标：

一、概念、功能、组成、分类

1、计算机网络的概念

计算机网络是一个将分散的、具体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与信息传递的系统。（计算机网络是互连的、自治的计算机集合）

互连：互联互通，通信链路        自治：无主从关系

2、计算机网络的功能

1. 数据通信（连通性）：比如不同主机间传送文档，发送邮件
2. 资源共享：硬件共享，软件共享，数据共享
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    （Hadoop平台）
4. 提高可靠性：不同主机间可通过计算机网络进行替代
5. 负载均衡：多台计算机可以同时进行工作，个计算机之间更亲密

3、计算机网络的组成

1、组成部分：硬件、软件、协议

2、工作方式：

• 边缘部分：用户直接使用，有C/S方式  和   P2P方式
• 核心部分：为边缘部分服务

3、功能组成：

1. 通信子网：实现数据通信
2. 资源子网：实现资源共享/数据处理

4、计算机网络的分类

1、按分布范围分：广域网WAN、城域网MAN、局域网WAN、个人区域网PAN   （后面会详解）

2、按使用者分：公用网（中国电信、中国联通）、专用网（国家军队，政府机关，铁路、银行等）

3、按交换技术分：电路交换、报文交换、分组交换

4、按拓扑结构分：

5、按传送技术分：

• 广播式网络：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

5、总结

二、标准化工作及相关组织

要实现不同厂商的硬、软件之间相互连通，必须遵从统一的标准。

1、标准化工作

1、标准的分类：

• 法定标准：由权威机构制定的正式的、合法的标准（OSI）
• 事实标准：某些公司的产品在竞争中占据了主流，时间长了，这些产品中的协议和技术就成了标准（TCP/IP协议）

RFC（Request for Comments）——因特网标准的形式

RFC要升为 因特网正式标准的四个阶段：

1. 因特网草案（Internet Draft）：这个阶段还不是RFC文档
2. 建议标准（Proposed Standard）：从这个阶段开始成为RFC文档
3. 草案标准（Draft Standard）：经过IETF，IAB审核
4. 因特网标准（Internet Standard）

2、标准化工作的相关组织

• 国际标准化组织ISO：建立了OSI参考模型、HDLC协议
• 国际电信联盟ITU：制定通信规则
• 国际电气电子工程师协会IEEE：学术机构、制定了IEEE802系列标准，5G相关协议
• Internet工程任务组IETF：负责因特网相关标准的制定 RFC XXXX

3、总结

三、性能指标之速率、带宽、吞吐量

1、速率

速率即数据率或称数据传输率或比特率

比特（bit）1/0 位。连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率。单位是b/s，kb/s，Mb/s，Tb/s

2、带宽

1. “带宽”原本指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹（Hz）
2. 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”，单位是“比特每秒”，b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s。（网络设备所支持的最高速度）

3、吞吐量

1、吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。单位b/s，kb/s，Mb/s

2、吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制

四、性能指标之时延，时延带宽积、往返时间RTT、利用率

1、时延

1、时延是指（报文/分组/比特流）从网络（或链路）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。

2、时延带宽积

3、往返时延RTT

1、RTT表示从发送数据开始，到发送方收到接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认），总共经历的时延。

（RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多）

4、利用率

5、总结

五、分层结构、协议、接口、服务

1、分层的原则

1. 各层之间相互独立，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. 结构上下可分割开。每层都采用最合适的技术来实现
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

2、实体、协议、接口、服务

3、概念总结

六、OSI参考模型

1、ISO/OSI参考模型怎么来的

（理论成功，市场失败）

2、七层结构

3、OSI参考模型解释通信过程

4、各层功能

1、应用层：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）

2、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）（主要协议JPEG、ASCII）

• 功能一：数据格式变换（类似于翻译官）
• 功能二：数据加密和解密
• 功能三：数据压缩和恢复

3、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）。

（主要协议ADSP、ASP）

• 功能一：建立、管理、终止会话
• 功能二：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（适用于传输大文件）

4、传输层：负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信。传输单位是报文段或是用户数据报。（主要协议：TCP、UDP）

• 功能一：可靠传输、不可靠传输
• 功能二：差错控制
• 功能三：流量控制
• 功能四：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

5、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。

（主要协议：IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP、OSPF）

• 功能一：路由选择、最佳路径
• 功能二：流量控制
• 功能三：差错控制
• 功能四：拥塞控制（若所有结点都开不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就要处于拥塞状态。因此要采取一定的措施来缓解这种拥塞）

6、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。书局链路层/链路层的传输单位是帧。

（主要协议SDLC、HDLC、PPP、STP）

• 功能一：成帧（定义帧的开始和结束）
• 功能二：差错控制（帧错+位错）
• 功能三：流量控制
• 功能四：访问（接入）控制（控制对信道的访问）

7、物理层：主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输。物理层传输单位是比特。（主要协议Rj45、802.3）

透明传输：指不管所传输数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。

• 功能一：定义接口特性
• 功能二：定义传输模式（单工、半双工、双工）
• 功能三：定义传输速率
• 功能四：比特同步
• 功能五：比特编码

七、TCP/IP 模型 & 5层参考模型

1、OSI参考模型与TCP/IP参考模型相同点

1. 都分层
2. 都基于独立的协议栈的概念
3. 可以实现异构网络互联

2、OSI参考模型与TCP/IP参考模型不同点

3、5层参考模型

4、5层参考模型额数据封装与解封装