🦥计算机网络概述
👏计算机网络的概念
WHAT-什么是计算机网络？
资源共享观点：将通信线路、通信设备和多台计算机连接起来，按照某种协议进行数据通信，实现资源共享的信息系统。
👐计算机网络的组成
HOW-计算机网络是怎么组织起来的？
1、组成部分
硬件
主要由主机（又称“端系统”）、通信链路（双绞线、光纤等）、交换设备（路由器、交换机等）、通信处理机（网卡等）等组成
软件
主要包括各种实现资源共享的软件和方便用户使用的工具软件（网络操作系统、邮件收发程序、FTP程序、聊天程序等），多处于“应用层”
协议
规定了网络传输数据时，所遵循的规范。是计算机网络的核心。
2、工作方式
边缘部分
由所有连接到网络上、供用户直接使用的主机组成。
作用：用于通信和资源共享
核心部分
由通信线路和通信设备组成
作用：为边缘部分提供连通性和交换服务
3、功能组成
通信子网
组成：由各种传输介质、通信设备以及相应的网络协议组成
作用：使网络具有数据传输、交换、控制和存储的能力，实现联网计算机之间的数据通信
资源子网
组成：是实现资源共享功能的设备、软件的集合
功能：向用户提供“共享其他计算机上的硬件资源、软件资源、数据资源”的服务
三、计算机网络的功能
WHY-计算机网络设计出来要干啥？
因为存在以下这些需要，其中最核心的是：数据通信、资源共享
1、数据通信
最基本、最重要的功能
用于实现计算机之间的信息传输，并将分散在不同地理位置的计算机联系起来，进行统一的调配、控制和管理。
2、资源共享
可以是软件、硬件、数据的共享
它使计算机网络中的资源互通有无，极大地提高了资源利用率。
3、分布式处理
当网络中某个计算机负荷过重时，可以将其任务分散给其他的空闲计算机。
4、提高可靠性
网络中的各台计算机，可以通过网络互为替代机
5、负载均衡
计算机网络可以将工作任务均衡地分配给网络中的各台计算机。
四、计算机网络的分类
1、按分布范围分类
广域网WAN
几十几千km
通常采用交换技术
城域网MAN
550km
通常采用以太网技术，常被并入局域网范围讨论
局域网LAN
几十几千米
通常广播技术
个人区域网PAN
10m以内
如个人热点等
2、按传输技术分类
广播式网络
共享公共通信信道 局域网
点对点网络
使用分组存储转发和路由选择机制 广域网
3、按拓扑结构分类
总线形、星形、环形：局域网
网状：广域网
4、按使用者分类
公用网、专用网（政府、军队内部专用）
5、按交换技术分类
电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络
6、按传输介质
有线网络（进一步分为：双绞线网络/同轴电缆网络等）；
无线网络（进一步分为：蓝牙/微波/无线电等）
五、计算机网络的性能指标
1、带宽
一般情况下
表示通信线路传送数据的能力，即数字信道的“最高数据传输率”
单位：bit/s
奈氏准则/香农定理
表示通信线路允许通过的信号频率范围
单位：Hz
2、时延
总时延
定义：数据从网络的一端传送到另一端所需要的总时间。
计算：总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延
⚠：除非题目特别说明，一般做计算题时不考虑处理、排队时延
发送时延
又称“传输时延”
定义：结点将当前分组的所有bit传输到链路上所需的时间
计算：发送时延 = 分组长度 / 信道宽度
传播时延
定义：1个bit从链路的一端传播到另一端所需的时间
计算：传播时延 = 信道长度 / 传播速率
处理时延
数据在交换结点，为存储转发而进行一些必要处理所花费的时间
排队时延
分组进入路由器后，要排队等待被处理
处理完成后，要排队等待被转发
3、时延带宽积
定义：发送端发送的第一个bit到达终点时，发送端已经发出了多少bit
计算： 时延带宽积 = 传播时延 信道带宽
4、往返时延RTT
从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认（接收端接到数据后立即发送确认），总共经历的时延
5、吞吐量
单位时间内通过某个网络的数据量
6、速率
又称“数据传输率”、“数据率”、“比特率”
单位：bit/s
⚠速率中：K/M/G是指10的3、6、9次方✔，而不是2的10、20、30次方❌（通常在存储容量中使用）
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