計算機網路 複習筆記 概述 (1)

網路定義：

網路是把許多計算機連線在一起，而互連 網則把許多網路通過路由器連線在一起。與網路相連的被稱作主機。互聯 網(因特網，Internet)是指當前全球最大的，開放的，由眾多網路相互連結而成的特定互連網，它採用TCP/IP協議族作為通訊的規則。

發展階段

1. 美國國防部交換網ARPANET
2. 三級結構的網際網路，覆蓋全美大學和研究所，分為主幹網，地區網，校園網（或企業網）。
3. 多層次ISP(網際網路服務提供商)結構的網際網路。ISP從網際網路管理機構申請很多IP地址，同時擁有通訊線路以及路由器等專備提供有償服務。ISP分為主幹ISP、地區ISP、本地ISP。

網際網路標準制定

由網際網路協會(ISOC)制定，所有的標準都是以RFC文件的方式發表的，制定標準的過程有2個階段，建議標準-網際網路標準。

網際網路組成

1. 邊緣部分
   指連線在網際網路上的所有主機，又稱端系統。這部分是使用者直接使用的。他們之間的通訊是指計算機程序間的通訊。通訊的方式主要由兩大類：客戶-伺服器方式和p2p方式。
   客戶-伺服器方式，是最常見的，例如在瀏覽網頁或發電子郵件時。特徵是由特定的請求方和服務方，客戶就是服務請求方，伺服器就是服務提供方。
   對等連線方式(p2p)，是指兩臺主機在通訊時並不區分哪兒一個是服務請求方，哪兒一個是服務提供方。只要兩臺主機都連線了p2p的軟體，就可以進行平等的對等的連線。上方都可以下載對方的共享資料。例如我們使用的迅雷。
2. 核心部分
   它向網路邊緣的大量主機提供連通性，使邊緣的任何一臺主機可以通訊。是網路中最複雜的部分。其中起到特殊作用的是路由器，是一種專用計算機，不能叫做主機。功能主要是實現分組交換。任務是轉發收到的分組。
   之前的電話通訊網路使用的是電路交換技術，兩端建立連線後，這條線路一直都是被佔用的，成為一條專用的物理通道。通話完畢後，通訊資源才會被釋放。這種方式叫做電路交換。當電信網資源不足時，會提示忙音。但是計算機網路傳輸資料時，在雙方通訊的這段時間裡，線路的傳輸效率往往很低，因為計算機都是突發的傳遞資料線上路上，比如計算機處理收到的資料等待返回時或編輯一份線上文件時。
   所以計算機網路使用了分組交換，主要使用了儲存轉發技術。我們把要傳送的整塊資料稱為一個報文 ，傳送時，劃分為一個個小的資料段新增擁有控制資訊的頭部叫做分組，或包 。路由器收到一個分組，先暫存一下，檢查頭部，查詢轉發表，根據頭部中的目的地址。找到合適的介面轉發出去。這樣一步步操作，交付最終的目的主機。傳輸過程不需要一條專用的線路，轉發時找到合適的線路轉發，是陸續的佔用通訊資源(路由器之間的)，不是一整條的線路都被佔用了。並且網際網路是網狀結構，多對多關係，一條壞了，可以走別的線路轉發。

計算機網路常用指標

• 速率：單位時間網路傳播的位元數，是指額定速率，而不是網路上的實際速率。
• 頻寬：是網路中通道的傳送資料的能力。表示單位時間內網路中的能通過的最大資料率。單
  位是bit／s，一條線路頻寬越高，表示能傳輸的最高資料率也越高。
• 吞吐量：是單位時間內某個網路的實際資料量。體現現實世界網路的測量。
• 時延：指資料從網路出發到目的地所需要的時間，是傳送時延（傳送方傳送資料）+傳播時
  延（在鏈路上傳遞資訊）+處理時延（路由器傳遞資訊）+排隊時延（路由器中等待處理）
• 時延頻寬積：傳播時延 :heavy_multiplication_x: 頻寬， 表示這個鏈路最大可以容納的資料量。可以想象成圓柱的
  橫截面即頻寬 、傳播時延即高度的乘積。
• 往返時間：資料傳播的往返時間
• 利用率：通道利用率是某個通道有百分之幾的時間是被利用的。網路利用率是全網通道利用
  率加權平均值。並不是越高越好，利用率越高，那麼時延也會越大（類似二次函式曲線）。
  一般控制在50%，超過了就要擴容。