# 1.1 计算机网络概述

## 1.1.1 计算机网络的概念

计算机网络：是一个将分散的、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**实现资源共享和信息传递的系统。

计算机网络是互连的、自治的计算机集合。

## 1.1.2 计算机网络的功能

1. **数据通信**
2. **资源共享**：软件、硬件和数据资源
3. 分布式处理
4. 提高可靠性
5. 负载均衡

## 1.1.3 计算机网络的组成

1. 从组成部分上看
   * 硬件
   * 软件
   * 协议
2. 从工作方式上看
   * 边缘部分：用户直接使用
     * C/S方式
     * P2P方式
   * 核心部分：为边缘部分服务
3. 从功能组成上看
   * 通信子网：实现数据通信
   * 资源子网：实现资源共享/数据通信

## 1.1.4 计算机网络的分类

1. 按照分布范围分类
   * 广域网WAN：点对点交换技术
   * 城域网MAN
   * 局域网LAN：广播技术
   * 个人区域网PAN
2. 按照使用者分
   * 公用网
   * 专用网
3. 按照交换技术分
   * 电路交换
   * 报文交换
   * 分组交换
4. 按照拓扑结构
   * 总线型
   * 星型
   * 环形
   * 网状型（常用于广域网）
5. 按照传输技术分
   * 广播室网络
   * 点对点网络

## 1.1.5 计算机网络的性能指标

### 1、速率

速率（数据率或称数据传输率或比特率）：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率。

{% hint style="success" %}
计算机网络中数据传输的最小单位为**比特**，表现为一个二进制位，单位是**位**。
{% endhint %}

速率的单位：b/s，kb/s ，Mb/s，……

{% hint style="success" %}
速率的单位是比特（b，bit），1kb/s = $$10^{3}$$b/s

存储容量的单位是字节（B，Byte），1B = 8b，1KB = $$2^{10}$$B
{% endhint %}

### 2、带宽

原本指某个信号最高频率与最低频率之差。

计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单**位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的最高数据率**。

单位是比特每秒，b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s ……

### 3、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。

单位：b/s，kb/s，Mb/s……

吞吐量受带宽或网络的额定速率的限制。

### 4、时延

指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。也单位是s。

* 发送时延：将所有比特传入链路所需的时间$$发送时延 = \frac{数据长度}{信道带宽(发送速率)}$$
* 传播时延：$$传播时延 = \frac{信道长度}{电磁波在信道上的传播速率}$$
* 排队时延：等待输入/输出链路可用的时间
* 处理时延

### 5、时延带宽积

发送端发送的第一个比特到达终点时，此时管道中有多少个比特

$$
时延带宽积 = 传播时延 \times 信道带宽
$$

### 6、往返时延（RTT）

从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认总共经历的时延

### 7、利用率

* 信道利用率：链路上有数据的时间所占的百分比
* 网络利用率：信道利用率的加权平均值
