王道计算机考研（2023）计算机网络

第一章 概述

1.定义

（1）计算机网络:是一个将分散的，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。
（2）计算机网络是互连的，自治的计算机集合。
互连-通过通信链路互联互通
自治-无主从关系

2.功能

（1）数据通信
（2）资源共享：同一个计算机网络上的其他计算机可使用某台计算机的计算机资源的行为，可共享硬件，软件，数据
（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
（4）提高可靠性：出现问题的适合可以使用替代机
（5）负载均衡：各个计算机关系更加亲密

3.计算机发展：

（1）第一阶段：ARPAnet–>接受TCP/IP协议–>因特网（Internet）
internet（小写）：互联的网络
网络：把许多计算机连在一起
互联网：把许多网络连在一起
因特网：是世界上最大的互联网
（2）第二阶段：三级结构
校园网–地区网–主干网
（3）第三阶段：ISP(因特网服务提供者）

4.组成：

（1）组成部分：硬件，软件，协议
（2）工作方式：边缘部分和核心部分
边缘部分：用户直接使用，两种方式
①C/S方式：Client/Server方式
②P2P方式：peer-to-peer，服务器和客户端都是对等的。
（3）功能组成：
①通信子网：实现数据通信
②资源子网：实现资源共享或者数据处理

物理层：集线器，中继器
数据链路层：交换机，网桥
网络层：路由器

5.分类

（1）按分布范围：广域网WAN（交换技术），城域网MAN，局域网LAN（广播技术），个人区域网PAN
（2）按使用者：公用网和专用网
（3）按交换技术：电路交换，报文交换，分组交换
电路交换：双方会一直占用资源
报文交换和分组交换不会占用资源，会先存储再分组转发
（4）**按拓扑结构分：**总线型，星型，环形，网状型

在总线型网络中，一台计算机发送报文其他都可以看见
星型会考结点和链路的关系（图中6个结点5个链路）
网状型常用于广域网
（5）按传输技术分：
①广播式网络：共享公共通信信道
②点对点网络：使用分组存储转发（不是所有人都可以听到）和路由选择机制

6.标准化工作

（1）分类：
①法定标准：由权威机构制定的正式的，合法的标准。（OSI）
②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主流（TCP/IP)
(2)RFC标准：
①因特网草案：这个阶段还不是RFC文档
②建议标准：从这个阶段开始成为RFC文档
③草案标准
④因特网标准
（3）相关组织：
国际标准化组织ISO：OSI模型，HDLC协议
国际电信联盟ITU：制定通信规则
电气和电子工程师协会IEEE：学术机构
Internet工程任务组IETF:负责因特网相关标准制定

7.性能指标

（1）速率（即数据率或称数据传输率或比特率）
比特 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频率
不同单位的理解：

（2）带宽
原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）
现在指网络的通信线路传送数据的能力（网络设备所支持的最高速度）
链路带宽=1Mb/s
（3）吞吐量
表示单位时间内通过**某个网络（或信道，接口）**的数据量。单位有b/s,kb/s,Mb/s
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制
（5）时延
指数据从网络的一端传送到另一端所需要的时间。

高速链路指的是发送速率提高，而不会影响到电磁波的传播速率。
（6）时延带宽积
时延带宽积=传播时延*带宽
s b/s
描述信息量的属性
（7）往返时延RTT
从发送方发送数据开始，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。

（8）利用率
分为信道利用率和网络利用率

8.体系结构和参考模型

（1）分层的基本原则
（2）分层结构
实体：第n层中的活动元素称为n层实体，同一层的实体叫对等实体
协议:规则标准或者约定
语法：规定传输数据的格式
语义：规定所要完成的功能
同步：规定各种操作的顺序

网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构

9.OSI参考模型

（1）7层OSI参考模型（法定标准）和4层TCP/IP（事实标准）参考模型
国际标准化组织（ISO）于1984年提出开放系统OSI参考模型

上面4层实现端到端通信，下面3层实现点到点通信方式
（2）通信过程

注意：只有数据链路层是加了首部和尾部！！！
（3）各层简单介绍
①应用层：
文件传输协议（FTP）
电子邮件（SMTP）
万维网（HTTP）
②表示层：
数据格式变换，数据加密解密，数据压缩和恢复
③会话层：
表示层要使用会话层提供的服务
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。
功能：建立，管理，终止会话和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（SYN）
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用户数据报。
可靠传输或不可靠传输:
差错控制
流量控制
复用分用：复用是指多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务，分用是指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。
路由选择:选择路由最佳路径
流量控制
差错控制
拥塞控制:若所有结点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施，缓解这种拥塞。
主要协议：IP，ARP
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。
单位是帧
成帧
差错控制：帧错+位错
流量控制
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
单位是比特
透明传输:不管所传数据是什么样的组合，都能在链路上传送
定义接口特性
定义传输模式：单工（不能双向），半双工（双向不能同时），双工（双向同时）
定义传输速率
比特同步
比特编码