计算机原理与实践学习笔记

计算机原理与实践

第一部分网络基础

第一章计算机网络概论

1.1计算机网络的演变和发展历史

1.1.1计算机网络的起源和形成

1主机-终端的通信网络

1）终端: 终端实际上相当于计算机的外围设备,它包括显示器、键盘和简单的通信接口，但不具备处理器和存储能力因此不是一台独立的计算机。

2）通信控制处理机（Communication Control Proccessor, C CP-）,又称为前置机。

2主机-主机的通信网络

1）接口报文处理机（Interface Message Processor,IMP）

2）IMP和通信线路构成通信子网，负责数据通信的任务；互联的主机组成资源子网，承担程序执行，提供计算和存储资源共享。这个时期形成了为当前大多数人认为的计算机网络的基本概念——“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”。

1.1.2开放的网络体系发展

1.1.3因特网时代

1因特网发展里程碑

2因特网在中国的发展

第一阶段:远程接入电子邮件服务

第二阶段：正式发如因特网

第三阶段：国内互联网建设兴起

1995年到1996年，国内相继兴起互联网络的主干建设，主要有中科院的科学技术网CST-NET、重活科研教育网CERNET、电信行业的CHINANET和电子行业的金桥网CHINAGBN

第四阶段：因特网蓬勃发展阶段

1.2计算机网络的定义与组成

1.2.1计算机网络的定义

目前不便认为的有关计算机网络的定义是:计算机网络是利用通信信道所回想联系的一组独立自治的计算机和设备的集合,目的是为了在用户之间提供信息交换和资源共享功能.

1.2.2计算机网络的组成

1从功能的角度划分

1）通信子网

2）资源子网

2从网络运营和规划的角度划分

1）网络边缘

2）网络核心

3从一般网络用户的角度划分

1）网络硬件

2）网络软件

1.2.3因特网的结构

1)因特网是一个特定的计算机网络,是计算机网络的一个实例费1.3计算机网络的分类

1按照网络的规模分类

3）个人区域网(Personal Area Network,PAN)

4）局域网（Local Area Network,LAN）

5）城域网（Metropolitan Area Network，MAN）

6）广域网（Wide Area Network，WAN）

2按照网络所提供服务的用户类型分类

1）公用网

2）专用网

1.4计算机网络的拓扑结构

1总线型

2环型

3星型

4树型

5网状

1.5计算机网络的主要性能参数

1.5.1带宽和传输速率

1)从严格意义上来说,物理信道的带宽与它所能够传输信息的最高速率之间从在一定的数学关系,两者并不能完全相等.

1.5.2时延、往返时延和实验变化

1时延

1）时延是指数据从网络一段传到另一端所需的时间

(发送时延

(1)传播时延

(2)排队时延

(3)处理时延

2往返时延

1）往返时延也是一个重要的性能指标，它表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时延

3时延变化/时延抖动

1）时延抖动指不同分组穿越网络的延迟的变化。当传输多媒体信息是，如音视频应用，更需要关心试验段的变化。因为应用层信息的解码和无失真展示要求数据的时延变化在某个范围内，这是会引入时延抖动参数来描述网络性能

1.5.3吞吐量、丢包率

1）网络吞吐量简称为吞吐量，是指任意给定时刻通过一个网络（或者某个信道、某个结点）所成功传输的数据量

2）丢包是指分组穿越网络过程中被网络结点丢弃而没有达到目的的结点，丢包率指所丢失数据包数量占所发送数据报的比率

1.6计算机网络的标准化工作和先关技术组织

1.6.1因特网的标准组织

1）因特网工程任务组（Internet Engeering Task Force,IETF）是因特网领域最有影响的技术研究组织.和传统的标准组织不同,IETF是一个国际化的民间技术机构,由互联网技术领域的专家自发参与和管理,它汇集了与因特网体系演化和网络稳定运行等技术相关的网络研究人员、开发者和运营者，并向所有对其有兴趣的人士开放。1989年，因特网体系委员会IAB(Internet Architecture Board)重组时，IETF和IRTF一起成为IAB附属机构。IRTF的任务是专注于理论方面的前瞻的性研究IETF负责中、短期的工程问题研究，主要涉及协议的开发和标准化。

2）因特网标准以RFC(Request For Comments,请求评论)编号的形式发表。形成一个因特网标准要经历四个阶段：

（1）英特网草案（Internet Draft）:供讨论，有效期仅六个月

（2）建议标准（Proposed Standard）：被接受为RFC文档

（3）草案标准（Draft Standard）：被审查和考虑中

（4）因特网标准（Internet Standard）：称为因特网标准协议

1.6.2国际电信联盟

1）国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）是电信界最有影响的国际标准化组织.

1.6.3国际标准化组织

1)国际标准化组织(International Organization For Standardization,ISO)是国际标准领域最有影响力的组织。