说明：我自己的复盘的资料复习笔记。全部的知识点是基于王道408研书和视频、湖科大视频和落晴以及一位学长的笔记（经过允许的情况下）。

1计算机网络概述、组成和功能

知识点：RTT-往返传播时延

1.1计算机的概述

计算机网络是将一个分散的具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件来实现资源共享和信息传递的系统。

题目中考察：计算机网络可被理解为由自治的计算机互联起来的集合体。

五种观点：

1.2因特网概述

 网络、互连网(互联网)和因特网（定义）

1. 网络(Network)由若干结点(Node)和连接这些结点的链路(Link)组成。

2. 多个网络还可以通过路由器互连起来，这样就构成了一个覆盖范围更大的网络，即互联网（或互连网)因此，互联网是“网络的网络(Netwrok of Networks) "。

3. 因特网(Internet)是世界上最大的互连网络（用户数以亿计，互连的网络数以百万计)，使用TCP/IP协议族。

4. internet与lnternet的区别
   internet(互联网或互连网) 是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以是任意的。
   Internet(因特网) 则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，其前身是美国的 ARPANE

 1.2.1 因特网发展的三个阶段（有个了解就可以）

（1）从单个网络ARPANET向互联网发展

• 1969年，第一个分组交换网 ARPANET;
• 70年代中期，研究多种网络之间的互连;
• 1983年,TCP/IP协议成为ARPANET的标准协议(因特网诞生时间)

（2）逐步建成三级结构的因特网

• 1985年，NSF围绕六个大型计算机中心建设NSFNET（主干网、地区网和校园网）;
• 1990年，ARPANET任务完成，正式关闭;
• 1991年，美国政府将因特网主干网交给私人公司经营，并开始对接入因特网的单位收费;

（3）多层次ISP结构的因特网

• 1993年，NSFNET逐渐被若干个商用因特网主干网替代;政府机构不再负责因特网运营，让各种因特网服务提供者ISP来运营。
• 1994年，万维网wwW技术促使因特网迅猛发展;
• 1995年，NSFNET停止运作，因特网彻底商业化

知识点：ISP: 因特网服务提供者ISP（Internet Service Provider）

注：CPU之间的距离小于1m时称为多处理机系统，不称为网络。

1.2.2因特网组成

 因特网由边缘部分和核心部分组成。

1. 边缘部分

• 由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信 （传送数据、音频或视频）和 资源共享

2. 核心部分

• 由大量网络和连接这些网络的 路由器 组成。这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)

1.2.3其他知识点（重要概念）：

网络-有线网络和无线网络

互联网（internet） 

通过路由器连接起来可将互联网（互连网）看作覆盖范围更大的网络。即“网络的网络”。

物联网 

以互连网为基础发展出来的物联网（Internet of Things），实现物物相连（如家用电器、环境传感器）。

2.计算机网络的组成

按组成部分

按工作方式分： 分为边缘部分和核心部分

边缘部分分为：CLS方式和P2P方式。（边缘部分的考点如下图）

同上（因特网所述）

从功能组成划分

计算机网络的功能

主要有以下五大功能：

• 数据通信。联网计算机之间各种信息的传输。

注：计算机网络最基本和最重要的

• 资源共享。提高硬件资源、软件资源和数据资源的利用率。

注：共享硬件、软件、数据。

• 分布式处理。将复杂任务分配给网络中的其他计算机。
• 负载均衡。任务的分配应是均匀的。
• 提高可靠性。联网计算机可以通过网络互为替代机。

注：意思是当一个计算机宕机，也不影响。

3.计算机网络的分类

共有6类：分布范围、交换技术、按拓扑结构、使用者、传输技术、传输介质

考点常常是优缺点的辨析。

真题考题：

计算机网络拓扑结构通常采用——网状

计算机网络拓扑结构主要取决于它的通信子网

4.计算机网络的标准化工作

5.计算机网络的主要性能指标

换算单位，初学时一定要熟记。

知识点：

• 带宽：在模拟信号系统中的意义：某个信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。单位：Hz（kHz，MHz，GHz）。在计算机网络中表示为最大速率（最大传输率），单位为bit/s，即bps。
• 吞吐量：表示单位时间内通过某个网络或接口的实际数据量。受到网络带宽的限制。
• 时延：指数据（一个报文或分组）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需要的总时间，由四部分构成：发送时延（也称传输时延）、传播时延、处理时延、排队时延。

表格形式总结：

利用率的补充：

根据排队论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也会迅速增加。

如果令：

那么则有下列关系：

• 当网络的利用率达到50%时，时延就要加倍
• 当网络的利用率超过50%时，时延急剧增大
• 当网络的利用率接近100%时，时延就趋于无穷大
• 因此，一些拥有较大主干网的ISP通常会控制它们的信道利用率不超过50%。如果超过了，就要准备扩容，增大线路的带宽

注：也不能使信道利用率太低，这会使宝贵的通信资源被白白浪费。应该使用一些机制，可以根据情况动态调整输入到网络中的通信量，使网络利用率保持在合理范围内。

补充知识点：

• 没有接收时延是因为在传输时延的过程中包括另一个主机的接收过程。
• 在具体的问题中才能分析发送时延和传播时延的大小关系。
• 信道宽度：指信道的最大数据传输速率，也称信道带宽。
• 链路（Link）：是指从一个节点到相邻节点的一段物理线路（有线或无线），而中间没有任何其他的交换节点。
• 高速链路，提高的仅是数据传输速率而非比特在链路上的传播速率。

时延带宽积：指发送端发送的第一个比特即将到达终点时，发送端已经发出了多少个比特，因此又称为以比特为单位的链路长度。

知识点：

• 链路利用率：是指某条链路有百分之几的时间是被利用的（即有数据通过）。
• 网络利用率：指网络中所有链路的链路利用率的加权平均。
• 丢包率：在一定的时间范围内，传输过程中丢失的分组数量与总分组数量的比率。
• 往返时延（Round-Trip Time，RTT）是指从发送端发送数据分组开始，到发送端接收到接收端发来的相应确认分组为止，总共耗费的时间，也称往返时间。 文末有关于往返时延的补充。
   

关于往返时延的补充（第二章有具体的方式实现）

往返时延（Round-Trip Time，RTT）是指从发送端发送数据分组（通常认为是一个短分组，即忽略初始传输时延）开始，到发送端接收到接收端发来的相应确认分组为止，总共耗费的时间，也称往返时间。  

其含义是强调发送方至少要经过这样多的时间，才能知道自己所发送的数据是否被对方接收了。

在下图所示，RRT包括在各段链路上的传播时间、在中间结点的处理时延和排队时延、及中间结点转发数据时的传输时延、接收方的发送时延(如果是数据帧捎带的，则不能忽视，因为数据帧较长)。 

下图为没有中间结点的两端进行通信，同时忽略接收方的发送时延（408常考模型）。RTT就是两段传播时延之和。可以看到初始的传输时延没有计算在RTT之内（即忽略初始传播时延）。

注：上面的图是根据第三章的知识点联系的。

6.公式的总结

时延：网络时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延

发送时延：发送时延(s) = 分组长度(b) / 发送速率(b/s)

故：发送速率受网卡的发送速率 、信道带宽、接口速率影响。

传播时延

传播时延(s) = 信道长度(m) / 电磁波传播速率(m/s)

要计算传播时延，先确定传播媒体

发送时延占主导还是传播时延占主导，要根据具体例子实际分析。

往返时间RTT

• 从发送端发送信息开始，到发送端接收到来自接受端发送的确认信息，称为往返时间RTT。
• 在许多情况下，因特网上的信息不仅仅单方向传输，而是双向交互
• 我们有时很需要知道双向交互一次所需的时间;
• 因此，往返时间 RTT(Round-Trip Time)也是一个重要的性能指标。