一、计算机网络的基本概念

考试大纲：

1. 计算机网络发展过程：从面向终端分布的计算机系统到 I nternet 。

2. 计算机网络定义和功能

3. 计算机网络组成和结构

4. 计算机网络类型

5. 计算机网络的性能指标

6. 网络标准化组织

1. 计算机网络发展过程

1) 计算机网络发展过程

• 联机系统阶段： 计算机 —通信线路—终端（以单个主机为中心的星型网络，各个终端共享主机的资源。又叫一机多终端。）线路控制器—多重线路控制器—通信控制器—前端处理机、集中器。

• 计算机互联网络阶段： 计算机与计算机之间直接进行通信，以 ARPANET为代表，分成 通信子网 和 资源子网 （特点:用户不仅可以共享通信子网的资源，还可以共享资源子网的资源。真正意义上的网络。）

• 标准化网络阶段 ： IBM的系统网络体系结构（SNA）/ISO制定的OSI（开放系统互连模型OSI），使不同体系结构的计算机网络都能互连。（特点:实现标准化）

• 网络互联和高速网络 （特点是综合化和高速化。这样的网络叫做综合业务数字网 ISDN。(一线通)）计算机网络之间的互联，以Internet为代表的全球IP网络。

2. 计算机网络定义和功能

1) 计算机网络的定义

说法一：计算机网络是指一些 互相连接的、自治的 计算机系统的集合。

说法二：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) 计算机网络的功能

资源共享 (硬件、软件和数据共享)、 数据通信能力 (数据传输)、 负载均衡 、分布式处理和提高计算机可靠性 。

3. 计算机网络组成和结构

计算机网络组成：由计算机（客户机、服务器）、工作站、通信设备（网络连接设备分为网络连接件、网内连接设备、网间连接设备）、传输介质（通信线路）、网络软件（网络操作系统）组成。

4. 计算机网络分类

• 按分布范围： 广域网 W AN 、城域网 M AN 、 局域网 W AN 、个人区域为网 P AN

• 按使用者：公用网（中国电信）、专用网（军队、政府、银行等）

• 按交换技术：电路交换、报文交换、分组交换

• 按拓扑结构：总线型、星型、环型、网状型（常用于广域网）

• 按传输技术：广播式网络、点对点网络

5. 计算机网络的性能指标 重点

1) 速率

速率即数据率或称数据传输率或比特率，是计算机网络中最重要的性能指标。

速率是数据的传送速率，单位是 b it/s ，有时写为 b ps ，或 b /s ，（ kb /s ， M b/s ， Gb /s ）

2) 带宽

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个点到另一个点所能通过的 “ 最高数据率 ” 。单位是 “比特每秒”，b /s ， Kb/s ， M b/s ， Gb/s 等

链路带宽是指在发送端能发送的 最高数据率 ，是 理想中 的极限传输数据率，实际的传输速率比带宽小。

3) 吞吐量

在单位时间内通过某个网络（或信道、接口） 的数据量。单位是 b/s ， Kb/s ， M b/s ， Gb/s 等

吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率限制。

带宽是最高数据率，速率是实际的传输数据率，吞吐量所有链路上的速率之和

4) 时延

数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需要的时间

i. 发送时延 （传输时延）：主机或路由器发送数据帧所需要的时间。就是从发送第一个数据帧的第一个比特开始，到该帧的最后一个比特发送完毕的时间。

ii. 传播时延

电磁波在信道中传播一定距离需要花费的时间。

iii. 排队时延

分组经过在经过网络传输时要经过许多路由器，要在路由器中等待转发。

iv. 处理时延

主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。

总时延 = 发送时延 +传播时延+排队时延+处理时延

5) 时延带宽积

时延带宽积表示的是一个管道的体积，表示这个链路可容纳的比特，或者说同一时刻正在链路上传送的数据。

时延带宽积 = 传播时延 * 带宽

6) 往返时间

A向B发数据后需要收到B发回的确认信息才会继续发送数据，A发完数据后等待确认信息的时间就是往返时间（RTT）。

7) 利用率

i. 信道利用率 ：某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。

ii. 网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均值。

信道利用率并非越大越好，当利用率增大时，信道引起的时延也会迅速增加。

信道利用率或网络利用率过高就会产生非常大的时延。

6. 网络标准化组织

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，这些产品的协议和技术 jiu成了标准 TCP/IP

3) 标准化形式：

i. 互联网草案 —— 这个阶段还不是 R FC 文档 （已取消）

ii. 建议标准 —— 从这个阶段开始成为 R FC 文档

iii. 互联网标准 —— 经过长期检验，证明某个建议标准可以成为互联网标准。

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