2.计算机网络-概述篇

概述

计算网络发展简史

互联网发展历史

####　第一个阶段：单个网络ARPANET

第二个阶段：三层结构互联网

主干网 -> 地区网 -> 校园网

第三个阶段：多层次ISP互联网

ISP(Internet Service Provider): 网络服务提供商，如 中国电信、中国移动、中国联通等

查看全球主干网络线路

中国互联网发展历史

1980年开始互联网实验
1989年第一个公共网络建立运行
1994接入国际互联网

层次结构设计的基本原则

• 分层实现不同的功能
  

• 分层例如：
  

• 基本原则

  • 各层之间是相互独立的
    各层之间不需要知道其他层的实现细节
  • 每一层要有足够的灵活性
  • 各层之间完全解耦
    各层之间不会相互影响

OSI七层模型

层次	说明
应用层	为计算机用户提供接口和服务
表示层	数据处理（编码解码、加密解密等）
会话层	管理（建立、维护、重连）通信会话
传输层	管理端到端的通信连接
网络层	数据路由（决定数据在网络的路径）
数据链路层	管理相邻节点之间的数据通信
物理层	数据通信的光电物理特性

OSI欲成为全球计算机都遵循的标准
OSI在市场化过程中困难重重，TCP/IP在全球范围成功运行
OSI最终并没有成为广为使用的标准模型
OSI的专家缺乏实际经验
OSI标准制定周期过长，按OSI标准生产的设备无法及时进入市场
OSI模型设计的并不合理，一些功能在多层中重复出现

TCP/IP四层模型

四层模型

• 应用层、传输层、网络层、网络接口层
  OSI七层模型和四层模型的映射
  
• 物理设备映射关系
  
• 通信协议和层模型关系
  

网络拓扑

边缘部分

• 家庭
  

• 企业
  

核心部分

整体网络拓扑

现代网络拓扑结构

• 树状结构
  
• 客户-服务器(C/S)模式
  
• 对等连接(P2P)模式
  

网络的性能指标

速率

bps=bit/s

?? 为什么电信拉的100M光纤，测试峰值速度只有12M每秒？
网络常用单位为(Mbps)
100M/s = 100Mbps = 100Mbit/s
100Mbit/s=(100/8)MB/s=12.5MB/s
所以100M的光纤峰值速度为12.5M/s

时延

• 发送时延
  发送时延 = 数据长度(𝑏𝑖𝑡) / 发送速率(𝑏𝑖𝑡/𝑠) 受限于计算机网卡
• 传播时延
  传播时延 = 传输路径距离 / 传播速率(𝑏𝑖𝑡/𝑠) 受限于传输介质
• 排队时延
  数据包在网络设备中等待被处理的时间
• 处理时延
  数据包到达设备或者目的机器被处理所需要的时间

总时延 = 发送时延 + 排队时延 + 传播时延 + 处理时延

往返时间 RTT

RTT(Route-Trip Time)是评估网络质量的一项重要指标
RTT表示的是数据报文在端到端通信中的来回一次的时间
通常使用ping命令查看RTT