ps：

数字化：20世纪的时候，我们经常用的方式可能是一些纸质的东西（写信、记账、办公等），到21世纪，我们多数采用了数字化的办公（计算机、电脑记账、电子邮件等）。把一些纸质的材料，一些非数字化的材料变成了电子化（数字化）的。

网络化：我们把数字化以后的数据（信息）并不是单独的存储到我们的电脑上，而是通过网络进行相互的交互，进行数据的通信。

信息化：

信息化可以包括两个方面：第一个方面是 我们通过数字化以后，可以对这些数据进行分析（类似于现在流行的大数据，通过对某一个人、某一类群体的某些行为，分析出某某特征；比如说抖音上面的推送功能，懂得都懂，会推送出近期看过的类似视频），就是一些信息化的展示，通过一些数据，通过一些数据化的展示，把我们所需要了解的信息抽象出来。

第二个方面是 我们在网络上一些消息的来源（比如说娱乐圈的一些信息，国家的大事等），这些信息通过网络、数字的方式传送到手机等渠道来，供大家了解。

三大类网络是指 电信网络、有线电视网络、计算机网络。

发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。

ps：

电信网络：固网、移动、电信、联通等网络。

有线电视网：卫星电视用的网络。

计算机网络：就是这门课介绍的内容；通过一些光纤等物理线路连接起来的计算机与计算机之间的、手机与计算机之间的，这些终端设备数据传输的网络。

【说明】

在我们国家曾经提出了“三网融合”的战略计划，让三大网络可以融合在一起，也就是说，让电话、电视、计算机网络的功能可以在一个终端上实现。比如说，现在的手机，可以看电视、可以打电话，也可以上网；还有现在的有线电视......
在这门课程当中，如果我们提到了网络，就是计算机网络，而不是电信网络、有线电视网络。

ps：

在生活中，我们会遇到这样的英文单词：Internet 。

Internet的中英文翻译并不统一，现有的Internet译名有两种：

因特网：官方译名，但却长期为得到推广。
互联网：这是目前流行最广的、事实上的标准译名，能够体现出Internet最主要的特征，即：有数量极大的计算机网络互联起来的。《计算机网络》（第7版）采用该名。

互联网两个重要的基本特点：连通性、共享。

连通性：互联网上网用户之间，不管相距多远，都可以非常便捷、非常经济（甚至免费）的交换各种信息（数据，以及各种音频视频），好像这些用户终端都彼此直接连接一样。

ps：

用户：落实到网络上指的是不同的终端，如电脑、手机、电视等设备。

共享：资源共享的含义是多方面的。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。

ps：

信息共享：主要指的是信息的传递。

软件共享：主要指的是应用程序如何相互之间分享、应用。

硬件共享：其实就是开放硬件的共享权限，举个实际的例子，也特别的简单，就是：网盘。

“互联网+”：指“互联网+各个传统行业”，把互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域中，从而大大的提升了实体经济的创新力和生产力。

互联网的负面影响：利用互联网传播计算机病毒、窃取国家机密和盗窃银行或存储的钱财、网上欺骗、肆意散布谣言、不良信息和播放不健康的视频节目、青少年弃学而沉溺于网络等。因此，必须加强对互联网的管理。

ps：

互联网产生负面影响的根本原因：互联网是一个虚拟的环境、不是现实中实实在在摸得着的东西。

1.2 互联网概述

1.2.1 网络的网络

起源于美国的互联网现已发展成为世界上最大的覆盖全球的计算机网络。

下面介绍网络、互连网、互联网（因特网）的一些最基本概念。

计算机网络（简称为网络）由若干结点和连接这些结点的链路组成。

【说明】

网络中的结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。
链路就是连接这些结点的线路。
我们可以用一朵云表示一个网络（这个“云”就代表里面有很多的不同的结点和不同的链路）。

ps：

在局域网里面，两台电脑要进行连接，需要一根网线；那么大家就可以理解：两台电脑是我们的结点，而那根网线就是我们的链路。

互连网：网络之间还可以通过路由器互联起来，这就构成了一个覆盖范围更大的计算机网络。因此，互连网是“网络的网络”。

【说明】用云来表示网络时通常有两种情况：一是用云表示的网络已经包含了和网络相连的计算器，如上图1。二是有时为了讨论问题的方便（例如，要讨论几个计算机之间如何进行通信），也可以把有关的计算机画在云的外面，如上图2。

ps:

图1：有很复杂的链路，比如说从北京连到上海，可能经过了很多个终端、结点、路由器、光纤、链路等，都包括在这个云里面。就相当于这个云是未知的，这个云里面的链路、设备等是怎么安装、怎么连接的我们不管，只知道这是一种网络。

图2：想要单独研究比如说两个计算机之间的通信，就表示计算机直接通信的时候会经过网络，但是网络里面到底是什么结构我们并不关心，而是只关注两个计算机之间的通信。

1.2.2 互联网基础结构发展的三个阶段

第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。

1969年美国国防部高级研究计划管理局（ARPA）开始建立一个命名为ARPAnet的网络，只有4个结点。

1983年TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议。人们把1983年作为因特网的诞生时间。

ps：

internet和Internet的区别（这一小段了解一下就行）：

internet（互联网或互连网）：以小写字母i开始，是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互联而成的网络。好吧，大多是指的就是互连网，即“网络的网络”。

Internet（因特网）：以大写字母I开始的，则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、有众多互联网相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议作为通行的规则，且其前身是美国的ARPANET。

第二阶段特点是建成了三级结构的互联网。

从1985年起，美国科学家基金会NSF围绕六个大型计算机中心建设计算机网络，即国家科学基金网NSFNET。分为主干网、地区网和校园网（或企业网），网络覆盖了全美国主要的大学和研究所，并且成为互联网中的主要组成部分。

1991年，世界上的许多公司纷纷接入到互联网，网络上的通信量急剧增大，使互联网的容量已满足不了需要。于是美国政府决定将互联网的主干网转交给私人公司来经营，并开始对接入互联网的单位收费。

1992年，互联网上的主机超过100万台。

1993年，互连网主干网的速率提高到45Mbit/s（T3速率）。

第三阶段特点是逐渐形成了多层次ISP结构的互联网。

从1993年开始，由美国政府资助的NSFNET逐渐被若干个商用的互联网主干网替代，而政府机构不再负责互联网的运营。这样就出现了一个新的名词：互联网服务提供者ISP（Interner Service Provider）。在许多情况下，ISP就是一个进行商业活动的公司，因此ISP又常译为互联网服务提供商。例如，中国电信、中国联通、中国移动等公司都是我国最有名的ISP。

【说明】不同的用户接入因特网都需要一个ISP。

ISP可以从互联网管理机构申请到很多IP地址，同时拥有通信线路以及路由器等联网设备，所谓“上网”就是指“（通过某ISP获得的IP地址）接入到互联网”。IP地址的管理机构不会把单个IP地址分配给单个用户，而是把一批IP地址有偿租赁给经审查合格的ISP。

根据提供服务的覆盖面积大小以及所有的IP地址数目的不同，ISP也分为不同层次的ISP：主干ISP、地区ISP、本地ISP。

ps:

IP地址：要上网首先会给你分配一个IP地址，IP地址就相当于是身份证的信息一样，有了IP地址才可以访问网络

比如说我国有多少亿的人，如果一个一个分配，就很繁琐。

ps：

假如A是北京东城区的，给B发送一个数据。发给东城区的服务商，服务商看是不是自己的服务器，或者是不是自己的电脑，如果是，那就传过去了，不需要经过上级；如果不是，就会往上传一级给城市（北京）。北京的ISP再看看数据是不是发给北京的，是北京的，就在转下去；如果不是北京的，就继续往上传给国家。然后国家在进行判断，是往上传还是往下传，......，就这样，一直传给B。

互联网交换点IXP：主要用于允许两个网络直接相连并交换分组，而且不需要再通过第三个网络来转发分组（直接拉一条两个城市的光纤，应用起一些相关的协议，建立起一些链连接就可以了）。两个地区ISP通过一个IXP连接起来了，这样主机A和主机B交换分组时，就不必在经过最上层的主干ISP，而是直接在两个地区ISP之间用高速链路对等地交换分组。

万维网WWW：因特网是世界上规模最大和增长速率最快的计算机网络。由欧洲原子核研究组织开发的万维网WWW（World Wide Web）被广泛应用在因特网上，大大方便了非网络专业人员对网络的使用，成为因特网的这种指数级增长的主要驱动力。

1.2.3 互联网的标准化工作

互联网的标准化工作对互联网的发展起到了非常重要的作用。标准化工作的好坏对一种技术的发展有着很大的影响。

ps：

说白了就是规定了一种标准，所有用户按照统一的标准来制定、访问、传输的话，才可以互相的连接起来。

成为互联网正式标准要经过要经过三个阶段：

所有互联网标准都以RFC的形式在互联网上发表。 RFC，是一系列以编号排定的文件。

互联网草案——有效期只有六个月。在这个阶段还不是RFC文档。

建议标准——从这个开始就成为RFC文档。

互联网标准——达到正式标准，每个标准就分配到一个编号STD xx。一个标准可以和多个RFC文档关联。

ps：

RFC：Request For Comments，请求评论。这个方式说白了就是起草一个草案，大家对这个草案进行不断的修改、评论，可以在网络上公开，然后进行改进，那些评论作为标准的一部分。

互联网草案：互联网草案的意思是想要在某个方面设立一个标准，就先提出一个意见。

1.3 互联网的组成

互联网的拓扑结构虽然非常复杂，并且在地理上覆盖了全球，当从其工作方式上看，可以划分为以下两大块：

边缘部分。由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，可以用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。
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（用户）提供服务的（提供连通性和交换）。

ps：

上面曾经介绍到的云朵就是核心部分，而云朵外面连的计算机就是边缘部分。

ps：

这些主机不一定是电脑，手机，物联网的一个设备，如摄像头，传感器等等都可以。

1.3.1 因特网的边缘部分

处在物联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机。这些主机又称为端系统。“端”就是“末端”的意思。端系统在功能上可能有很大的差别，小的端系统可以是一台普通个人电脑和具有上网功能的智能手机，甚至是一个很小的网络摄像头。

“主机A和主机B进行通信”实际上是指：主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信，简称为“计算机之间通信”。

主机之间的通信方式通常可以划分为两大类：

客户-服务器方式（C/S）：例：浏览网页。

对等方式（P2P）：例：QQ传送文件。

（1）客户-服务器工作方式

客户和服务器都是只通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。客户-服务器方式描述的是进程之间服务和被服务的关系。

ps：

客户A向服务器B发出请求服务，服务器B向客户A提供服务：

【说明】客户-服务器中的“服务器”不完全指的是服务器这个硬件，在计算机网络当中，凡是可以提供服务的，这一类的终端都可以叫做服务器。“客户”指的是申请服务的。

客户和服务器软件的特点：

1）客户软件的特点

客户程序必须知道服务器程序IP地址。
不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。

ps；

作为客户，我们需要知道服务器到底在哪里，因此需要知道它的IP地址；由于我们只在那个时间段登陆一次，就不需要特别牛掰的硬件。

2）服务器软件的特点

可同时处理多个远地或本地客户的请求。
系统启动后即自动调用并一直不断的运行着，被动的等待并接受来自各地的客户的通信请求（此请求已经包含了客户的IP地址）。因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址。
一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。

ps：

对于服务器来说，及时有一台客户机提供一条申请，但是一共有千千万万台啊。服务器在同一时刻可能接收到无数条请求，那么一定要求对服务器要求有点高。

（2）对等连接工作方式

对等连接是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务器请求房还是服务器提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P软件），它们就可以进行平等的对等连接通信。

ps：

就是地位是相等的，可以互相传送数据。

1.3.2 互联网的核心部分

互联网的核心部分是互联网中最复杂的部分（就是云朵的那一部分），因为互联网中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一台主机都能够向其他主机通信。

在网络核心部分起特殊作用的是 路由器。它是一种专用计算机（但不叫做主机）。路由器是实现 分组交换 的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。

为了弄清分组交换，下面先介绍电路交换的基本概念：

1.电路交换的主要特点

两部电话机制需要用一对电线就能够互相连接起来。

5部电话两两相连，需10对电线。N部电话两两相连，需N*(N-1)/2对电线。当电话及数量很大时，需要的电线对数的数量与电话技术的平方成反比。

当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的交换任务。每一部电话都直接连接到交换机上，让电话用户可以很方便地通信。

电路交换过程

电路交换是指按照需求建立连接并允许专用这些连接直至他们被释放的一个过程。

ps：

建立连接（拨打电话）——>通信（交流）——>释放连接（挂断电话）。

特点：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。线路的传输效率很低。

2.分组交换的主要特点

ps：

在此之前讲一下报文交换；

在用电路交换的时候，采用的是打电话的方式，由于打电话是语音的形式，所以必须是独享这条线路（否则会出现串音现象）；但是在计算机里面，其实很多情况下是把所有的数据全都变成二进制，然后进行传输。

在网络传输的时候，会把一个一个的二进制数组合成一个数据包，这个数据包就叫做报文。

报文交换就是把这一整块的数据由A交换给B。

但是，报文交换存在的问题就是：

把整体给打一个包，所占的空间就比较大。

为了方便，就把这些报文给进行了分组，所以引出了分组交换。

1）分组交换是以分组为数据交换的单位，在交换节点采用存储转发的传输方式。即在发送端，先把较长的报文分成较短的、固定长度的数据段。

ps：

交换节点：比如说路由器。

存储转发：到了路由器，先把数据存下，接着再看那条线路最好的，是最合适的，然后再给转发出去，这就有点像发快递一样。

ps：

为了让分成小段的报文最后可以很好的组合在一起，必须要在实际数据前面加注一些可以区分的备注信息，所以会加一些首部（包头）的数据。

2）分组交换以“分组”作为数据传输单元。依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边，各分组到底是经过怎样的链路到达目的地不管）。

3）接收端收到分组后剥去首部还原成报文。

【说明】每个报文到达目的地的时间也不同。

【注意】分组首部的重要性

每一个分组的首部都含有地址（诸如目的地址、源地址、编号）等控制信息。
分组交换网中的结点交换机根据收到的分组首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。
每个分组在互联网中独立的选择传输路径（提高效率的一种有效方式）。
用这样的存储转发方式，最后分组就能达到最终目的的。

ps：

举个例子看看：

**分组交换的优点**
优点	所采用的手段
高效	在分组传输的过程中动态分配传输宽带，对通信链路逐段占用。
灵活	为每一个分组独立的选择最合适的转发路由。
迅速	以分组作为传送单位，可以先不建立连接就能像其他主机发送分组。
可靠	保证可靠性的网络协议；分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的生存性。

分组交换带来的问题：

分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。
分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销（因为这些信息很重要，所以肯定会有一些防护措施来保护）。

ps：

三种交换的比较：

若要连续传送大量的数据，且传送时间远大于连接建立时间，则电路交换的传输速率较快。
报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率。
由于一个分组的长度远远小于整个报文的长度，因此分组交换比报文交换的时延小，同时也具有更好的灵活性。

1.4 计算机网络在我国的发展

1980年，铁道部开始进行计算机联网实验。

1989年11月，我国第一个公用分组交换网CNPAC建成运行。

1994年4月20日，我国用64kbit/s专线正式连入互联网，我国被国际上正式承认接入互联网的国家（我们把1994年称为中国接入互联网的元年）。

1994年5月，中国科学院高能物理研究所设立了我国的第一个万维网服务器。

1994年9月，中国公用计算机互联网CHINANET正式启动。

到目前为止在，我国陆续建造了基于互联网技术的并能够和互联网互联的多个全国范围的公用计算机网络，其中规模最大的就是下面五个：

中国电信互联网CHINANET（也就是原来的中国公用计算机互联网）
中国联通互联网UNINET
中国移动互联网CMNET
中国教育和科研计算网CERNET
中国科学技术网CSTNET

【说明】中国教育网和科研计算网CRENET始建于1994年，是我国第一个IPv4互联网主干网。

2004年2月，我国的第一个下一代互联网CNGI（就是IPv6）的主干网CERNET2试验网正式开通，并提供服务。

中国互联网络信息中心CNNIC（China Network Information Center）每年两次公布我国互联网的发展情况。

1.5 计算机网络的类别

1.5.1 计算机网络的定义

计算机网络的精确定义并未统一。

较好的定义：

计算机网络主要是由一些通用的、可编程性的硬件互连而成的，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，并且能支持广泛的和日益增长的应用。

【说明】

计算机网络所连接的硬件，并不限于一般的计算机，而是包括了智能手机。
计算机网络并非专门用来传送数据，而是能够支持很多种的应用（包括今后可能出现的各种应用）。
“可编程的硬件”表明这种硬件一定包含有中央处理机（CPU）。

ps：

1.家用电脑、路由器、传感器等等可以接入网络的都是计算机网络所连接的硬件。

2. 需要深刻的理解一下，计算机网络就相当于一个底层的基础环境，它可以为上面的应用提供基础的服务。比如说，视频的通话，语音的通话，邮件的传输，听的音乐，看的视频等等。其实到了最根本、最底层，所有的应用都会把所有的数据变成 10101010......诸如此类的二进制数（即比特流）来进行传输。

3.即使非常小的处理企业可以称为“可编程的硬件”，比如说工业上的单片机，智能手机。

1.5.2 几种不同类别的网络

1.按照网络作用范围分类

广域网WAN（Wide Area Network）：作用范围通常为几十到几千公里。

城域网MAN（Metropolitian Area Network）：作用距离约为5到50公里。

局域网LAN（Local Area Network）：局限在较小的范围（如1公里左右）。

个人区域网PAN（Personal Area Network）：范围很小，大约在10米左右。

2.从网络的使用者进行分类

公用网：按规定缴纳费用的人都可以使用的网络。因此也可以称为公众网。

专用网：为特殊业务工作的需要而创造的网络。

3.用来把用户接入到互联网的网络

接入网指骨干网络到用户终端之间的所有设备（比如说运营商在小区里面、学校或者办公楼之类的地方接入的设备）。

1.6 计算机网络的性能

ps：

建设好了一个网络，我们都要对网络进行一个考核（什么时候网络效果比较好，什么时候网络传输速率比较快等），我们需要一个性能指标，对它进行一个评判。

1.6.1 计算机网络的性能指标

计算机网络的性能一般是指它的几个重要的性能指标，主要包括：

速率、带宽、吞吐量、时延、往返时间RTT、利用率等。

1.速率

速率指的是数据的传送速率，它也称为数据率或比特率（说白了就是网速的快慢，就是每秒钟传送的二进制数）。速率往往是指额定速率或标称速率，非实际运行速率。

速率的单位是bit/s、kbit/s、Mbit/s、Gbit/s等。

ps：

1个二进制数是1bit。

2.带宽

带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力。表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。“带宽”越宽，其所能传输的“最高数据率”也越高。

带宽单位是bit/s，即“比特每秒”。

ps：

比如说买的是100M的带宽，那么就说明在最好的情况下，线路中1秒钟线路可以通过100M个二进制数。就相当于公路一样，加入公路设计的最高时速是70迈，那么这条公路的带宽就是70。

【说明】

为什么家里是1M带宽，而我们看到的下载速度为125KB/S？

其实显示的下载速度用字节来衡量。但家里给网络带宽单位是bit。即1Mb/s=1000Kb/s=1000/8KB/S=125KB/S（1字节=8比特，1B=8b）。

3.吞吐量

吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量受网络的宽带 或网络的额定速率的限制。

吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。

4.时延

时延是数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间（类比于发快递，由发快递到收快递之间要经过一段时间）。有时也称为延迟或迟延。

网络中的时延由以下几个不同的部分组成：

发送时延
传播时延
处理时延
排队时延

1）发送时延

发送时延也称为传输时延，是指发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需要的时间。

ps：

现在要发送100个二进制数，那么从发送第一个开始计时，到第一百个开始结束，那么这一段经过的时间就是发送时延。

2）传播时延

电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

ps：

说白了就是说这个数据一旦进入到了网络，从发送端开始到接收端结束在网络当中走了多长时间。举个高速公路的例子，从收费口开始进入到出站口的这段期间用了多长时间。

【说明】

发送时延和传播时延的区别？

①两种时延发生的地方不同

发送时延：机器内部的发生器（网络适配器）

传播时延：机器外部的传输信道媒体上

②发送时延与发送速率（硬件设备）有关系，与传播速率（网络、光纤等）无关系

③传播时延与传播速率有关系，与发送速率无关系

【例】10辆车从高速收费站入口出发到50公里的目的地，过收费站6秒/辆车，车速100公里/小时。

发车时间（发送时延）：6秒/辆车*10辆=60秒

行车时间（传播时延）：50公里÷100公里/小时=30分钟

3）处理时延

主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间。

4）排队时延

分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延。排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

ps：

在路由器（接收端）是有缓存的，我们要把接收到的数据放到缓存里面；
路由器如果比较繁忙的话，肯定是一个一个的处理；不能说数据一来了就立马进行处理，这样可能会造成拥堵（前面的还没有处理完），所以它会放在存储器里面，前面的任务完成了，当要执行下一个的时候，就把那个从存储的缓存里面拿出来。这样，进行等待的时间就是排队时延。

【总结】数据在网络中经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延、排队时延之和。

ps：

这个真的和上高速公路一模一样，上过高速公路的一看就看出来了。

5.时延带宽积

链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

时延带宽积=传播时延×带宽

6）往返时间

互联网上的信息不仅仅单方向传输，而是双向交互的。因此，有时很需要知道双向交互一次所需的时间。

往返时间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，总共经历的时间。往返时间还包括个中间结点的处理时延、排队时延以及转发数据时的发送时延。

7）利用率

利用率分为 信道利用率和网络利用率。

①信道利用率 指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。

信道是信号的传输媒质。

信道利用率并非越高越好。当某信道的信用率增大时该信道引起的时延也就迅速增加（网络拥堵甚至是网络瘫痪）。

②网络利用率 则是全网络的信道利用率的加权平均值（因为网络是有多个信道组成的）。

【说明】

时延与网络利用率的关系？

根据排队论的理论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。
归纳如下：

当信道的利用率增大时，该信道引起的时延迅速增加。

1.6.2 计算机网络的非性能特征

一些非性能特征也很重要。它们与前面介绍的性能指标有很大的关系。

1.费用

网络的价格（包括设计和实现的费用），网络的性能与其价格密切相关。一般说来，网络的速率越高，其价格也越高。

2.质量

网络的质量取决于网络中的所有构件的质量，以及这些构件是怎样组成网络的。网络的质量影响到很多方面，如网络的可靠性、网络管理的简易性，以及网络的一些性能。

3.标准化

网络的硬件和软件的设计既可以按照通用的国际标准，也可以遵循特定的专用网络标准。

4.可靠性

可靠性与网络的质量和性能都有密切关系。高速网络的可靠性不一定很差。

5.可扩展性和可升级性

在构造网络时就应当考虑到今后可能会需要扩展（即规模扩大）和升级（即性能和版本的提高）。

6.易于管理和维护

网络若没有良好管理和维护，很难达到和保持所设计的性能。

1.7 计算机网络的体系结构（重要）

ps：

很重要！很重要！很重要！

因为整本书都是围绕着我们计算机网络的体系结构的每一个分层的功能来进行的一个介绍。

1.7.1 计算机网络体系结构的形成

计算机网络是一个非常复杂的系统。相互通信的两个计算机系统必须噶度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。

“分层”可将庞大的问题转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。

1974年，美国的IBM公司宣布了系统网络体系结构SNA（System Network Architecture）。这个著名的网络标准就是按照分层的方法制定的。

不就其他一些公司已相继推出自己公司的具有不同名称的体系结构。由于网络体系结构的不同，不同公司的设备很难互相连通。

1977年，国际标准化组织ISO成立了专门机构研究该问题。

为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，提出了一个试图使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架，即著名的开放系统互连基本参考模型OSI/RM，简称OSI。

只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循着统一标准的其他任何系统进行通信。

ps：

两种国际标准：

法律上的国际标准OSI并没有得到市场的认可（因为它太过于复杂）。
非洲国际标准TCP/IP却获得了最广泛的应用。TCP/IP常被称为事实上的标准。

【注意】

OSI只获得了一些理论研究的成果，在市场化方面却失败了。原因包括：

OSI的专家们在完成OSI标准时没有商业驱动力（即没有让它商业化的想法）；
OSI的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；
OSI标准的制定周期太长，因而使得按OSI标准生产的设备无法及时进入市场；
OSI的层次划分也不太合理，有些功能在多个层次中重复出现。

1.7.2 协议与划分层次

计算机网络中的数据交换必须遵循事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。

1）网络协议，简称协议，是为进行数据中的网络交换而建立的规则、标准和约定。

2）网络协议的三个组成要素：

语法：“如何讲”，数据与控制信息的结构或控制。

语义：“讲什么”，需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。

同步：“讲话的次序”，事件实现顺序的详细说明。

ps：

举个例子，人类的说话语言等都是协议。就拿汉语来说，

语法：中国（汉语）的语法就是：主语谓语宾语......这个就是语法。如：我是学生。当然，像日语、俄语等等之类的就不一定和汉语的语法一样了。毕竟我也不知道，我也没有学过。

语义：就是指那些字表示什么意思。比如说 “我”这些笔画就表示我这个意思。具体到计算机里面，计算机传输的数据都是 01 代码，那么在协议当中比如说假如前两个是 01的话，就表示准备好了；假如前两个是00的话，就表示没有准备好。

同步：什么时候开始来进行讲话，什么时候控制信息啥时来延迟......

【说明】

协议的核心目的就是：要让把这些010101......这些二进制数能够代表出实际的意思，能够让另外一台计算机读懂。

3）协议的两种形式：

一种是使用便于人来阅读和理解的文字描述。另一种是使用让计算机能够理解的程序代码。

这两种不同形式的协议都必须能够对网络上的信息交换过程做出精确的解释。ARPA（阿帕网，全世界的第一个计算机网络）的研制经验表明，对于非常复杂的计算机网络协议，其结构应该是层次式的。

4）网络分层原理

以主机1和主机2通过网络传送文件为例，说明网络分层原理：

ps：

分层原理的核心方法是：把复杂的问题简单化，把大型的问题分成每一小块简单的问题，然后分别来进行处理。

分层的原则是：根据每一层所负责的功能不同而进行分层。

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