计算机网络: 第一章 概述_1

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1. 因特网概述

1.1 网络、互联网与因特网的区别与关系

若干节点通过有线链路或无线链路连接起来形成 网络. 如下图:

若干网络通过路由器互相连接起来, 形成 互连网(互联网). 如下图:

因特网 是当今世界上最大的互连网. 如下图:

注意区分 internet 和 Internet

1.2 因特网简介

1.2.1 因特网发展的三个阶段

1.2.2 因特网的组成

核心部分为其边缘部分提供数据连通性数据交换等服务.

2. 电路交换 分组交换 报文交换

2.1 电路交换

步骤: 建立连接 通话 释放连接

计算机之间的数据传送是突发式的，当使用电路交换来传送计算机数据时，其线路的传输效率一般都会很低，线路上真正用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。

2.2 分组交换

发送方: 构造分组 发送分组
交换节点: 存储转发
接收方: 接收分组 还原报完

优点:

• 没有建立连接和释放连接的过程。
• 分组传输过程中逐段占用通信链路，有较高的通信线路利用率。
• 交换节点可以为每一个分组独立选择转发路由，使得网络有很好的生存性。

缺点:

• 分组首部带来了额外的传输开销。
• 交换节点存储转发分组会造成一定的时延。
• 无法确保通信时端到端通信资源全部可用，在通信量较大时可能造成网络拥塞。
• 分组可能会出现失序和丢失等问题。

  
  

2.3 报文交换

报文交换是分组交换的前身。

在报文交换中，报文被整个地发送，而不是拆分成若干个分组进行发送。

交换节点将报文整体接收完成后才能查找转发表，将整个报文转发到下一个节点。

因此，报文交换比分组交换带来的转发时延要长很多，需要交换节点具有的缓存空间也大很多。

2.4 三种交换方式的对比

• 若要连续传送大量的数据，并且数据传送时间远大于建立连接的时间，则使用电路交换可以有较高的传输效率。然而计算机的数据传送往往是突发式的，采用电路交换时通信线路的利用率会很低。
• 报文交换 和 分组交换 都不需要建立连接（即预先分配通信资源），在传送计算机的突发数据时可以提高通信线路的利用率。
• 将报文构造成若干个更小的分组进行分组交换，比将整个报文进行报文交换的时延要小，并且还可以避免太长的报文长时间占用链路，有利于差错控制，同时具有更好的灵活性。

3. 计算机网络的定义和分类

3.1 计算机网络的定义

计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的，而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的（例如，传送数据或视频信号）。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用。

3.2 计算机网络的分类

1. 按照覆盖范围分类
   局域网（LAN, Local Area Network）：
   覆盖范围较小，通常在一个建筑物或校园内。常用于连接办公室、学校内的计算机和设备。
   速度较快，延迟较低。
   常见技术：以太网（Ethernet）、Wi-Fi（无线局域网）。
   
   
   
   
2. 按照网络拓扑分类
   星型拓扑（Star Topology）：
   所有设备都通过单独的连接接入一个中心设备（如交换机或集线器）。
   适用于局域网（LAN），易于管理和扩展。
   
   
   
3. 按照网络结构分类
   客户端-服务器网络（Client-Server Network）：
   
4. 按照传输介质分类
   有线网络（Wired Network）：
   
5. 按照网络服务分类
   虚拟专用网（VPN, Virtual Private Network）：
   

   全球范围的公共网络，连接了无数个不同的网络和设备。