计算机网络原理第一章-计算机网络概述

概要:计算机网络原理（独立本科段）第一章-计算机网络概述知识点重难点总结

　

1、计算机网络基本概念与网络结构

识记

计算机网络的概念；网络协议的概念；计算机网络的分类；计算机网络的结构（网络边缘、网络核心、接入网）

（1）计算机网络的概念

计算机网络是互联的、自治的计算机的集合。

（2）网络协议的概念

网络协议是网络通信实体之间在数据交换过程中需要遵循的规定或约束，是计算机网络有序运行的重要保证。

（3）计算机网络的分类

（3.1）范围：个域网、局域网、城域网、广域网

（3.2）拓扑结构：星型、总线型、环形、网状、树形、混合拓扑结构

（3.3）交换方式：电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络

（3.4）用户属性：公用网、私有网

（4）计算机网络的结构

网络边缘、网络核心、接入网

网络边缘：连接到网络上的所有主机或者端系统（计算机、服务器、智能手机、智能传感器、智能家电等）构成了网络边缘

网络核心：由通信链路互连的分组交换设备构成的网络，作用是实现网络边缘中主机之间的数据中继与转发

接入网：实现网络边缘的端系统与网络核心连接与接入的网络。（电话拨号接入、非对称用户线路、混合光钎同轴电缆HFC接入网络、局域网、移动接入网络）

领会

计算机网络的功能或作用；协议的三要素

（1）计算机网络的功能

硬件资源共享、软件资源共享、信息资源共享

（2）协议三要素

语法、语义、时序

语法：定义实体之间交换信息的格式与结构。定义实体之间传输信号的电平

语义：定义实体之间交换的信息中需要发送那些控制信息、彼此之间采用何种差错编码

时序：也称为同步，定义实体之间交换信息的顺序以及如何匹配或适应彼此的速度

　

2、数据交换技术与计算机网络性能指标

识记

数据交换基本概念

（1）数据交换基本概念

在网络边缘的主机之间实现相互的数据传输、信息交换

领会

电路交换、报文交换、分组交换基本工作原理、特点
计算机网络的主要性能指标（带宽、速率、时延、丢包率、吞吐量、时延带宽积）
分组交换的网络时延（节点处理时延、排队时延、传输时延、传播时延）

（1）电路交换、报文交换、分组交换基本工作原理、特点

（1.1）电路交换：首先中间交换节点建立两台主机之间专用通信线路（电路：专用信道，传输速率恒定），然后通信，结束后拆除电路。建立电路，传输数据，拆除电路三个过程。例：打电话（拨号等待的过程就是建立电路的过程）。

特点：有连接的，通信时需要建立电路连接，通信过程中独占信道，结束后要拆除电路。优点（实时性高，时延和时延抖动小）。缺点（突发性传输信道利用率低，速率单一）。适用于语音、视频实时性强的业务。

（1.2）报文交换：将发送的信息附加上发送、接受主机的地址等信息，构成报文。以报文为单位在各节点之间以存储-转发的形式发送。

特点：需要排队，不能实时，时间不确定，节点存储空间不够会丢失报文

（1.3）分组交换：将报文分割成较小数据块，每个数据附加地址、序号等信息。目的地将收到的分组重新组合形成报文。也是存储-交换的方式。

特点：缺点（降低有效数据的传输效率）。优点（交换设备存储容量要求低、交换速度快、可靠传输效率高、更加公平）

（2）计算机网络的主要性能指标

带宽、速率、时延、丢包率、吞吐量、时延带宽积

（3）分组交换的网络时延

节点处理时延、排队时延、传输时延、传播时延
　

3、计算机网络结构与参考模型

识记

计算机网络分层体系结构的基本概念
OSI参考模型层次结构
TCP/IP参考模型层次结构及主要协议
OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较

（1）计算机网络分层体系结构的基本概念

计算机网络所划分的层次以及各层协议的集合称为计算机网络体系结构。

（2）OSI参考模型层次结构

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

（3）TCP/IP参考模型层次结构及主要协议

应用层、传输层、网络互联层、网络接口层。
（应用层协议：web服务应用层协议http、文件传输应用层协议FTP、电子邮件应用层协议SMTP和POP3）
（传输层协议：TCP、UDP）

（4）OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较

TCP/IP缺少表示层和会话层。
TCP/IP网络接口层相当于数据链路层合并物理层。

领会

服务、接口、SAP、协议、对等层、端到端层等概念
虚通信与物理通信过程
OSI参考模型各层功能
TCP/IP参考模型各层功能

（1）服务、接口、SAP、协议、对等层、端到端层等概念

SAP：服务访问点，相邻层间的服务是通过其接口面上的服务访问点进行的。

（2）虚通信与物理通信过程

虚通信：在OSI参考模型中应用层到传输层中某一对等层的通信并不是直接进行的，而称之为虚通信

物理通信：数据在垂直的层次中自上而下地逐层传递至物理层，在物理层的两个端点进行的物理通信

（3）OSI参考模型各层功能

物理层：传输介质上实现无结构比特流传输

数据链路层：相邻节点之间数据可靠而有效的传输

网络层：如何将分组通过交换网络传送至目的主机

传输层：端到端的层次，进程-进程的层次

会话层：用户与用户的连接

表示层：应用实体之间减缓数据的语法，解决格式和数据表示的差别

应用层：提供给用户的网络服务相关

（4）TCP/IP参考模型各层功能

应用层：合并会话层和表示层

传输层：将应用层协议封装好的数据，传输层协议传送到目的主机上的应用层

网络互联层：把数据分组发往目的网络或主机

网络接口层：提供给网络互联层一个访问接口

　

本章重点

计算机网络基本概念；分组交换网络原理；计算机网络性能指标及其计算；OSI参考模型与TCP/IP参考模型
　

本章难点

分层网络体系结构的理解以及分组交换网络的性能指标计算