因特网概述

整理于大学教材《计算机网络》

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网络把许多计算机连接在一起，而因特网则把许多网络连接在一起。

因特网发展的三个阶段

第一个阶段：从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。

第二个阶段：建成了三级结构的因特网：主干网、地区网和校园网。

第三个阶段：逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。ISP（因特网服务提供者，比如中国电信、中国联通、中国移动）

因特网的标准化工作

制定因特网的正式标准要经过以下的四个阶段：
（1）因特网草案
（2）建议标准——从这个阶段开始就称为RFC文档
（3）草案标准
（4）因特网标准

因特网的组成

边缘部分

由所有连接在因特网上的主机组成，这部分是用户直接使用的，用来进行通信和资源共享。
这些主机又称为端系统。

端系统之间的通信方式通常可划分为两大类：客户——服务器方式、对等方式。

核心部分

在网络核心部分起特殊作用的是路由器

路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组。

电路交换、分组交换、报文交换的主要特点

电路交换：必须经过“建立连接（占用通信资源）”、“通话（一直占用通信资源）”、“释放连接（归还通信资源）”三个步骤。

在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。

整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送。

分组交换：采用存储转发技术，把要发送的报文划分为更小的等长数据段，加上首部，构成一个分组。路由器收到一个分组，暂时存储一下，检查其首部，查找转发表，找到合适的接口把分组交给下一个路由器

报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点

计算机网络的类别

按网络的作用范围进行分类：

广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个人区域网PAN

按网络的使用者进行分类：

公用网、专用网

用来把用户接入到因特网的网络：

接入网

计算机网络的性能

速率

连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，它也称为数据率或比特率

带宽

1）某个信号具有的频带宽度，单位是赫
2）网络的通信线路传送数据的能力，网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”

吞吐量

表示在单位时间内通过某个网络的数据量

带宽和吞吐量的区别：
带宽是最大值，吞吐量是实际值。

时延

数据从网络的端传送到另一端所需的时间
发送延迟=数据帧长度/发送速率
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率
处理时延
排队时延
总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

时延带宽积

当发送端连续发送数据，则在发送的第一个比特即将达到终点时，发送端就已经发送了x个数据。
时延带宽积 = 传播时延 * 带宽

利用率

令D0表示网络空闲时的时延，D表示网络当前的时延，U表示网络的利用率
D = D0/（1 - U）
利用率过高会产生非常大的时延

计算机网络的非性能特征

费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于管理和维护

计算机网络体系结构

网络协议主要由三个要素组成：语法、语义、同步

OSI的七层协议

应用层 ——> 表示层 ——> 会话层 ——> 运输层 ——> 网络层 ——> 数据链路层 ——> 物理层
复杂又不实用

TCP/IP的四层协议

应用层 ——> 运输层 ——> 网络层 ——> 网际层IP ——> 网络接口层

五层协议

应用层 ——> 运输层 ——> 网络层 ——> 数据链路层 ——> 物理层
五层协议的体系结构只是为介绍网络原理而设计的，实际应用还是TCP/IP四层体系结构