计算机网络基本概念

• 互联网的结构：

     多层次ISP结构的因特网，ISP称为因特网服务提供商，ISP拥有申请到的多个IP地址，任何机构和个人都可通过IP地址接入因特网。第一层     ISP为最高级别服务范围最大，第二层ISP主要为一些大公司，第三层ISP用户为校园网，企业网以及拨号上网的用户。一旦某个用户接入到互联网，他就能够成为一个ISP，让其他用户能够和他相连。   因特网拓扑结构分为两大块，边缘部分：连接在因特网上的所有主机。核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供服务。   网络边缘部分主机程序之间通信可分为：客户服务器方式（c/s）和对等方式（p2p）。

• 网络的分类

 网络包括电信网络，有线电视网络，计算机网络。 网络把许多计算机连接在一起，因特网把许多网络连接在一起。 局域网：覆盖范围小，自己花钱买设备，宽带固定，自己维护 广域网：距离远 花钱租带宽 因特网：由很多ISP运营商组成，运营商对网民提供internet连接，电信，移动，联通都是中国的ISP运营商 运营商都有自己的机房

• IP地址和mac地址

IP地址：每台主机，每个服务器都有自己的IP地址，这是计算机间通信的标识。mac地址：又称物理地址，计算机出厂便设置好了，与网卡相关。

• 数据包

客户端向服务器发送数据是通过数据包的形式发送的，数据包包括，发送的数据本身，客户端IP地址，服务器IP地址。

• 数据帧

 客户端向服务器发送数据不是直接发送的，中间可能经历多个路由器，为保证数据在路由器间正确传递需要把数据包打包为数据帧数据帧包括数据包，当前mac地址和下一个路由器的mac地址。因此每经过一个路由器，数据帧都会发生变化。

• 集线器

  对传递的比特流进行信号加强的作用，如：网线的极限距离是100米，之间接一个集线器就可以传200米。和网线一样工作在物理层。交换机：对数据帧进行过滤，调度的作用。交换机接收到一个数据帧，然后根据数据帧的mac地址决定将数据帧下一步传输到哪里去。工作在     数据链路层。

• 路由器

接收到数据帧之后，会丢弃数据帧的mac地址，只保留数据包，然后根据目标IP地址选择下一个传输路径，并给数据包重新添加mac地址     封装成新的数据帧。

• 无线路由器

  路由器分宽带路由器和无线路由器，宽带路由器用于规划IP地址，无线路由器主要用于WiFi上网。

• 调制解调器

  调制解调器是一种计算机硬件，是在发送端通过调制将数字信号转换为模拟信号，而在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号的一种装置。它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号，而这些模拟信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。

• 缓存：

  当服务器向客户端响应的数据过大不能直接发送，就有通过缓存，先把原数据切割成多部分，先把一部分放到服务器缓存中，再进行发送，客户端也会把接收的部分数据先放到缓存中。这部分数据确认发送成功了就从缓存中删掉再把另一部分的数据放到缓存准备发送。客户端读取数据也是先从缓存中读取。

• osi参考模型：

    应用层：所有能产生网络流量的程序，如QQ，浏览器，英雄联盟等等。    表示层：再传输之前是否进行加密或压缩处理 数据传输的编码方式。    会话层：计算机每和外界建立一个连接都会产生一个会话，netstat -nb可以查看计算机的所有会话以及产生会话的源程序。    传输层: 可靠传输 流量控制 不可靠传输    网络层：负责选择最佳路径，规划IP地址    数据链路层：帧的开始和结束，透明传输，差错校验    物理层：接口标准 电器标准 如何再物理链路上传输更快。

• TCP_IP协议栈：

    tcp_IP协议栈一共分为五层，他把osi参考模型中的应用层，表示层，会话层放在同一层中。    应用层：HTTP协议，SMTP协议，FTP协议。负责准备需要传输的文件。    运输层：传输控制协议TCP，数据报协议UDP。负责将文件分段，建立连接实现可靠传输和不可靠传输。负责处理丢包，网络拥塞，流量控制等情况。    网络层：ARP协议,IP协议，ICMP,IGMP。负责为数据包分配路径，分配mac地址，将数据包从一个网段运送到另一个网段，只负责分配路径，不管是否丢包。    数据链路层：负责接收数据帧，识别mac地址，根据mac地址把数据帧传输给下一个路由器，由网络层重新分配mac地址。透明地传输数据帧。    物理层：透明地传输比特流，只负责传输，没有任何识别功能。    主机1向主机2通过网络传输数据时，先将数据传给本主机的应用层，然后从上往下一级一级传给第一层，在从另一个主机自下而上传递到另一个主机应用层。    在网络协议中，协议是水平的，控制同等实体间通信的规则，服务是垂直的，由下层向上层提供接口实现。

• 网络的性能指标：

   速率：俗称的网速。即数字信道传输数据位数的速率。数据在网络上是以二进制传输的，二进制数字的每一位称为一比特。如果一秒钟传输了1000000比特的数据，就说其网速为1M。而平时都是以字节数来衡量网速，且1字节等于8比特。换算下来就是100kb/s多。   带宽：数字信道所能传送的最高数据率。   吞吐量：单位时间内通过某个网络的数据量。一个网口可能有多个信道，这个网口的吞吐量就是每个信道的速率之和。   时延：又称网络延迟。指数据从网络一端发送到另一端所需要的时间。时延包括发送时延，传播时延，处理时延，排队时延。   时延带宽积：即时延乘以带宽，实际意义是正在传播途径中的数据量。   往返时间：从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方确认。   利用率：利用率越低网络延迟越低，利用率越高，网络延迟越高。和马路车辆类似，路越拥挤表示道路利用率高，但车也就走的比较慢了。