计算机网络要点（一）

计算机网络是以相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。包含三层含义：①目的是资源共享 ②组成单元是分布在不同地理位置的多台独立的自治计算机 ③网络中的计算机必须遵守统一规则——网络协议

计算机网络的功能：

• 数据通信
  最基本和最重要的功能，实现联网计算机之间的各种信息的传输
• 资源共享
  使计算机网络中的资源互通有无、分工协作，从而极大提高硬件资源、软件资源和数据资源的利用率
• 分布式处理
  当计算机网络中某个计算机系统负荷过重时，可以将其处理的某个复杂任务分配给网络中的其他计算机系统，从而利用空闲计算机资源以提高整个系统的利用率
• 提高可靠性
  计算机网络中的各台计算机可以通过网络互为替代机
• 负载均衡
  将工作任务均衡的分配给计算机网络中的各台计算机

性能指标：

• 带宽：网络的通信链路所能传送数据的能力，单位是比特每秒
• 时延：数据（一个报文或分组）从网络的一端传送到另一端所需要的总时间。由发送（传输）时延、传播时延、处理时延、排队时延组成
• 往返时延RTT（Round-Trip Time）：从发送端发送数据开始到发送端收到来自接收端的确认总共经历的时延
• 吞吐量：单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量

服务是指下层为紧邻的上层提供的功能调用，是垂直的。而协议是控制对等实体之间通信的规则，是水平的。

OSI参考模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

• 物理层
  在物理媒体上为数据端设备透明的传输原始比特流
• 数据链路层
  传输单位是帧frame，将网络层传输下来的IP数据报组装成帧。功能可概括为：成帧、差错控制、流量控制、传输管理。
• 网络层
  传输单位数据报datagram，把网络层的分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。关键是对分组进行路由选择，并实现差错控制、流量控制、拥塞控制、网际互联。
• 传输层
  传输单位是报文段segment(TCP)或用户数据报(UDP)，负责不同主机中两个进程之间的通信。
  数据链路层提供的是点到点的通信，可以理解为主机到主机之间的通信，一个点是指一个硬件地址或IP地址，网络中参与通信的主机是通过硬件地址或IP地址来标识的。传输层提供端到端通信，是指运行在不同主机内的两个进程之间通信，一个进程由一个端口来标识，所以叫做端到端通信。
  使用传输层的服务，高层用户就可以直接进行端到端的数据传输，从而忽略通信子网的存在。通过传输层的屏蔽，高层用户看不到子网的交替和变化。由于一个主机可同时运行多个进程，因此传输层具有复用和分用的功能。复用就是多个应用层进程可同时使用下面传输层的服务，分用则是传输层把收到的信息分别交付给上面应用层中的相应进程。
• 会话层
  允许不同主机上各进程之间的会话。向表示层实体或用户进程提供建立连接并在连接上有序的传输数据，这就是会话。负责数据同步、校验、出错恢复等
• 表示层
  处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，使不同表示方法的数据和信息之间能相互交换。数据压缩、加密和解密也是表示层可提供的数据表示变换功能
• 应用层
  为特定类型的网络应用提供访问OSI环境的手段；负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务