上篇文章👉計算機網絡（謝希仁）— 第一章-計算機網絡概述【一】
一、對於幾種不同類別的網絡
（一）、按拓撲結構：
1. 總線型拓撲結構：
總線型拓撲結構中的所有連網設備共用一條物理傳輸線路，所有的數據發往同一條線路,並能夠由連接在線路上的所有設備感知。
優點：結構簡單，易於擴展可靠性高。
缺點：安全性差，不便於集中控制。
2. 星型拓撲結構
星型拓撲結構是以一臺中心處理機(通信設備)爲主而構成的網絡,其他連網機器僅與該中心處理機之間有直接的物理連接，所有的數據通信必須經過中心處理機。
優點：結構簡單，便於管理。
缺點：線路利用率低，中心處理機負載重，中心節點一旦故障將導致全網癱瘓。
3. 環型拓撲結構
環型拓撲結構中的連網設備通過轉發器接入網絡,每個轉發器僅與兩個相鄰的轉發器有直接的物理線路。所有的轉發器及其物理線路構成了一個環狀的網絡系統繪圖儀。
優點：實時性好，傳輸控制機制比較簡單。
缺點：某個節點故障將導致整個網絡癱瘓。
4. 樹型拓撲結構
有分支的總線結構：
優點：易於擴展，有一定的冗錯能力
缺點：對根節點依賴性太大，若根節點故障，則全網不能正常工作。
5. 網狀型拓撲結構
網狀拓撲結構是一個全通路的拓撲結構，任何節點之間均可以接連接。能根據當前的網絡信息網收往不同的線路。流量有選擇的將數據發往不同的線路。
優點：易於擴展，容錯性能好，故障診斷方便。
缺點：結構複雜，安裝和配置困難，成本高。
6. 蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線局域網中常用的結構，利用無線傳輸介質點到點出羅點傳輸的特徵，組成無線網絡。區域中沒有物理連接點，只有無線介質。適用於城市網、校園網、企業網，更適合於移動通信。
優點：沒有物理佈線問題，組網靈活方便。
缺點：容易受到干擾，信號較弱，容易杯監聽和盜用。
二、計算機網絡的性能指標
1. 速率
- 比特(bit)是計算機中數據量的單位，也是信息論中使用的信息量的單位。
- 比特是一個“二進制數字”，因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0。
- 速率是計算機網絡中最重要的一個性能指標，指的是數據的傳送速率，它也稱爲數據率(data rate)或比特率(bit rate)。
- 速率的單位是bit/s，或kbit/s，Mbit/s，Gbit/s等。例如4 x 1010 bit/s的數據率就記爲40 Gbit/s。
2. 帶寬
兩種不同的意義：
- “帶寬" (bandwidth)本來是指信號具有的
頻帶寬度,其單位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等) - 在計算機網絡中，帶寬用來表示網絡中某通道傳送數據的能力。表示在單位時間內網絡中的某信道所能通過的 “
最高數據率” 單位是bit/s,即 " 比特每秒 " 。
在“帶寬"的上述兩種表述中，前者爲頻域稱謂，而後者爲時域稱謂，其本質是相同的。也就是說，一條通信鏈路的“帶寬"越寬，其所能傳輸的 ” 最高數據率 ” 也越高。
3. 吞吐量
- 吞吐量(throughput)表示在單位時間內通過某個網絡(或信道、接口)的數據量。
- 吞吐量更經常地用於對現實世界中的網絡的一種測量,以便知道
實際上到底有多少數據量能夠通過網絡。 吞吐量受網絡的帶寬或網絡的額定速率的限制。
4. 時延
- 時延(delay)是指數據從網絡(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。
- 網絡中的時延由以下幾個不同的部分組成:
①發送時延
- 也稱爲
傳輸時延。 - 發送數據時，數據幀從結點進入到傳輸媒體所需要的時間。
- 也就是從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。
②傳播時延
- 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。
發送時延與傳播時延有本質上的不同。- 信號
發送速率和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。
③處理時延
主機或路由器在收到分組時，爲處理分組(例如分析首部、提取數據、差錯檢驗或查找路由)所花費的時間。
④排隊時延
- 分組在路由器輸入輸出隊列中
排隊等待處理所經歷的時延。 排隊時遠的長短往取決於同結中當的播所經歷
數據在網絡中經歷的總時延就是發送時延、傳播時延、處理時延和排隊時延之和。
總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延
容易產生的錯誤概念
- 對於高速網絡鏈路，我們提高的僅僅是數據的發送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率。
- 提高鏈路帶寬減小了數據的發送時延。
以下說法是錯誤的:
“在高速鏈路(或高帶寬鏈路).上， 比特會傳送得更快些”
5. 時延帶寬積
鏈路的時延帶寬積又稱爲以比特爲單位的鏈路長度。
6. 往返時間
往返時間RTT(round-trip time)表示從發送方發送數據開始，到發送方收到來自接收方的確認，總共經歷的時間。- 在互聯網中，往返時間還包括
各中間結點的處理時延、排隊時延以及轉發數據時的發送時延。 當使用衛星通信時，往返時間RTT相對較長，是很重要的一個性能指標。
7. 利用率
分爲信道利用率和網絡利用率。- 信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)
- 完全空閒的信道的利用率是零。
網絡利用率則是全網絡的信道利用率的加權平均值。信道利用率並非越高越好。當某信道的利用率增大時，該信道引起的時延也就迅速增加。
（三）、協議與服務的關係
實體(entity)表示任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。- 在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。
- 要實現本層協議，還需要使用下層所提供的服務。
- 本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。
- 下面的協議對上面的服務用戶是透明的。
協議是“水平的”，即協議是控制對等實體之間通信的規則。服務是“垂直的”，即服務是由下層向上層通過層間接口提供的。
3.1 開放系統互聯模型（OSI/RM）
3.2 具有五層協議的體系結構
3.2.1 應用層
- 任務:通過進程間的交互來完成特定網絡應用。
- 數據單元:報文
3.2.2 運輸層
- 負責向兩個主機中進程間的通信提供通用的數據傳輸服務。
傳輸控制協議TC，數據傳輸單位:報文段。用戶數據報協議UDP，數據傳輸單位:用戶數據報。- 注意：常說的TCP/IP協議不是單指TCP和IP兩個協議，而是指的整個TCP/IP協議族。
3.2.3 網絡層
- 任務：
負責爲分組交換網.上的不同主機提供通信服務。
選擇合適的路由 - 數據傳輸單元：分組(包)
3.2.4 數據鏈路層
- 相鄰兩個結點間的鏈路上傳送數據幀。
- 數據傳輸單元：
幀
3.2.5 物理層
- 物理層負責傳輸原始比特流
- 數據傳輸單元：
比特
4. 主機1向主機2發送數據
