計算機網絡學習之概述篇
- 21世紀是以網絡為核心的信息時代，其具有的重要特征有：數字化、網絡化和信息化。
- 網絡是指“三網”，即電信網絡、有線電視網絡和計算機網絡。
- 網絡融合是指電信網絡和有線電視網絡隨著技術的發展逐漸融入了計算機網絡。
- 計算機網絡的最簡單定義是：一些互相連接的、自治的計算機的集合。
- 計算機網路向用戶提供的兩個最重要功能是：連通性和共享。連通性是指計算機網絡上的用戶之間都可以交換信息。而共享是指資源共享，涵蓋信息、軟件和硬件共享。
- 網絡由若幹結點和連接這些結點的鏈路組成。網絡中的結點可以是計算機、集線器、交換機或路由器等。
- 互聯網是網絡的網絡，泛指有多個計算機網絡構成的網絡，不同的網絡間可以通過路由器互連起來，構成更大的網路。
- 主機是指連接在因特網上的計算機。
- 網絡把許多計算機連接在一起，而因特網是把許多網絡連接在一起。
10. 因特網指當前全球最大的、開放的、有眾多網絡相互連接而成的特定計算機網絡，它采用TCP/IP協議族作為通信的規則，且其前身是美國的ARPANET。
11. 因特網發展的三個階段：第一階段是從單個網絡ARPANET向互聯網發展的過程；第二階段的特點是建成了三級結構的因特網；第三階段的特點是逐漸形成了多層次ISP結構的因特網。
12. 第二階段的因特網，是一個三級計算機網絡，分為主幹網、地區網和校園網（或企業網）。
13. 所謂“上網”就是指通過某個ISP獲得的IP地址，接入到因特網。
14. IP地址管理機構不會把單個的IP地址分配給單個用戶，而是把一批IP地址有償租賃給經審查合格的ISP。因此，現代因特網已不是某個單個組織所擁有的而是全世界大大小小的ISP所共同擁有的。
15. 根據提供服務所覆蓋的面積大小以及所擁有的IP地址數目不同，ISP也分為不同層次：主幹ISP、地區ISP以及本地ISP。
16. 主幹ISP有幾個專門的公司創建和維持，服務面積最大（一般涵蓋國家範圍），並且還擁有高速主幹網；地區ISP是一些較小的ISP，位於等級中的第二層，數據率也低一些；本地ISP給端用戶提供直接的服務。
17. 因特網交換點IXP誕生的目的是為了更快的轉發分組以及如何更加有效地利用網絡資源以應對因特網上數據流量的急劇增長。其主要作用是允許兩個網絡直接相連並交換分組，而不需要再通過第三個網絡來轉發分組。其主要由一個或多個網絡交換機組成。
18. 國際性組織因特網協會的組織結構：因特網協會下轄一稱為因特網體系結構委員會IAB的技術組織，其又分為因特網工程部IETF和因特網研究部IRTF。IETF的具體工作由因特網工程指導小組IESG管理；IRTF是由一些研究組RG組成的論壇，具體工作由因特網研究指導小組IRSG管理。
19. 所有的因特網標準都是以RFC的形式在因特網上發表的。每個正式標準的發布都要經過以下四個階段：因特網草案（非RFC文檔）、建議標準（開始形成RFC文檔）、草案標準（RFC文檔）以及因特網標準（RFC文檔）。除以上三個標準文檔以外還包括三種RFC，即歷史的、實驗的以及提供信息的。
20. 因特網的組成：邊緣部分和核心部分。邊緣部分由所有連接在因特網上的主機（端系統）組成，這部分用戶直接使用的，用於通信和資源共享；核心部分由大量網絡和連接這些網絡的路由器組成，這部分是為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）。
21. 計算機之間的通信其實質是主機A的某個進程與主機B的另一個進程進行通信。
22. 端系統之間的通信方式通常分為兩大類：客戶-服務器方式（C/S方式）和對等方式（P2P方式）。
- 客戶和服務器都是指通信中所涉及的兩個應用程序，其所描述的是進程之間服務和被服務的關系。客戶是服務請求方，而服務器是服務提供方。
- 客戶程序：受用戶調用而運行，不需要特殊的硬件和很復雜的操作系統，在通信時主動向遠地服務器發起通信。
- 服務器程序：專門用於提供某種服務的程序，可同時處理多個遠地或本地客戶的請求，系統啟動後即自動運行並一直不斷地運行著，被動等待並接受來自各地的客戶請求，不需要知道客戶程序的地址，一般需要強大的硬件和高級操作系統的支持。
- 對等連接方式或稱P2P文件共享是指兩個主機在通信時並不區分哪一個是服務請求還是服務提供方，只需要兩個主機都運行了對等連接軟件，就可以進行平等的、對等連接通信，雙方都可以下載對方已經存儲在硬盤中的共享文檔。其本質仍未客戶服務器方式，只是對等連接中的主機既是客戶又同時事服務器。
- 網絡核心部分起特殊作用的是路由器，是一種專用計算機，是實現分組交換的關鍵構件，其主要任務是轉發收到的分組。
28. 交換是指按照某種方式動態地分配傳輸線路的資源。
29. 電路交換經過一下三個流程：建立連接、通話和釋放連接。
30. 電路交換的重要特點：在通話的全部時間內，通話的兩個用戶始終占用端到端的通信資源；線路的傳輸效率往往很低。
31. 分組交換采用存儲轉發技術，分組是在因特網中傳送的數據單元。其首部包含了諸如目的地址、源地址等重要控制信息。
32. 因特網的核心部分一般采用高速鏈路來連接，而邊緣部分則采用較低速率的鏈路來連接。個人見解：其實這也能理解，主機部分屬於網絡的第三層所下轄的部分，也就是直接與本地ISP相連的部分，故速率肯定較低。
33. 主機是為用戶進行信息處理的，路由器則是用於轉發分組，即進行分組交換的。
34. 路由器的工作流程：對收到的分組進行短暫存儲，檢查其首部，查找轉發表，按照首部中的地址，找到合適的接口轉發出去，把分組交給下一個路由器或主機。
35. 分組交換的優點：高效、靈活、迅速和可靠。缺點：分組的存儲轉發所造成的時延以及各分組所攜帶的控制信息所造成的開銷。
36. 三種交換方式的特點：電路交換：整個報文的比特流連續地從源點直達終點；報文交換：整個報文先傳送到相鄰結點，全部存儲下來以後查找轉發表，轉發到下一個結點；分組交換：單個分組（報文的一部分）傳送到相鄰結點，存儲下來後查找轉發表，轉發到下一個結點。
37. 計算機通信：強調通信的主體是計算機中運行的程序；數據通信：強調通信的內容是數據。
38. 計算機網絡按照網絡的作用範圍進行分類可以分為廣域網、城域網、局域網和個人區域網。
39. 按照使用者進行分類可以分為公用網和專用網。
40. 接入網是用於把用戶接入到因特網的網絡，又稱為本地接入網或居民接入網。其作用僅起到讓用戶能夠與因特網連接的橋梁作用。
41. 計算機網絡的性能指標：速率、帶寬、吞吐量、時延、時延帶寬積（傳播時延*帶寬）、往返時間RTT以及利用率。
42. 鏈路的時延帶寬積稱為以比特為單位的鏈路長度。
43. 時延分為發送時延（報文長度以及發送速率大小）、傳播時延（傳播距離以及傳播速率）、處理時延以及排隊時延（取決於網絡當前的通信量）。
44. 利用率分為信道利用率和網絡利用率。信道利用率是指某信道有百分之幾的時間是被利用的；網絡利用率是指全網絡的信道利用率的加權平均值。
45. 信道或網絡利用率過高會造成非常大的時延。
46. 計算機網絡的非性能特征：費用、質量、可靠性、可擴展性和可升級性以及易於管理和維護。
47. 網絡協議主要有語法、語義和同步三要素組成。
48. 通信協議通常有兩種不同的形式：一種是使用便於人來閱讀和理解的文字描述；另一種是使用讓計算機能夠理解的程序代碼。
49. 分層帶來的好處有：各層之間相互獨立、靈活性好、結構上可分割開、易於實現和維護、能促進標準化工作。
50. 各層所要完成的功能：差錯控制、流量控制、分段和重裝、復用和分用、連接建立和釋放。
51. 網絡的體系結構即計算機網絡的各層及其協議的集合，換言之為這個計算機網絡及其構件所應完成的功能的精確定義。
52. 計算機網絡可以分為五層的體系結構，分別為：應用層、傳輸層、網際層（或稱網絡層）（IP）、數據鏈路層和物理層。
53. 應用層：通過應用進程間的交互來完成特定網絡應用；運輸層：負責向兩個主機中進程之間的通信提供通用的數據傳輸服務（主要有傳輸控制協議TCP、用戶數據報協議UDP）；網絡層：負責為分組交換網上的不同主機提供通信服務以及提供合適的路由；數據鏈路層：兩臺主機之間的數據傳輸是在鏈路上進行的，專門的鏈路層協議；物理層：傳輸數據的層。
54. 協議數據單元PDU：對等層次之間傳送的數據單位（同一層而言）。
55. 實體：任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程。
56. 協議：控制兩個對等實體（或多個實體）進行通信的規則的集合。
57. 在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。要實現本層協議，還需要使用下面一層所提供的服務。
58. 使用本層服務的實體只能看見服務而無法看見下面的協議，也就是說，下面的協議對上面的實體是透明的（不是很理解這句話）。
59. 協議是水平的，即協議是控制對等實體之間通信的規則。服務是垂直的，即服務是由下層向上層通過層間接口提供的。
60. 服務訪問點：在同一系統中，相鄰兩層的實體進行交互（即交換信息）的地方。
服務數據單元SDU即層與層之間交換的數據的單位。
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