1、互聯網概述

計算機網絡：

計算機網絡由若干節點和連接這些結點的鏈路組成；網絡中的節點可以是計算機、集線器、交換機或路由器等；

互聯網：

網絡之間可以通過路由器連接起來，這就構成了一個覆蓋範圍更大的計算機網絡，這樣的網絡稱爲互聯網；

也就是說，網絡把許多計算機連接在一起，而互聯網則把許多網絡通過路由器連接在一起，與網絡相連的計算機稱爲主機；

互聯網發展的3個階段：

1、第一個階段是從單個網絡ARPANET向互聯網發展的過程；
2、第二個階段是建立3級結構的互聯網，它是一個三級計算機網絡，分爲主幹網、地區網、校園網（企業網）；
3、第三個階段的特點是逐漸形成了多層次ISP結構的互聯網；ISP意爲互聯網提供服務者；

ISP可以從互聯網管理機構申請到很多IP地址同時擁有通信線路以及路由器等連網設備，因此任何機構和個人只需要向某個ISP交納所規定的費用，就可以從該ISP獲取所需的IP地址的使用權，並可以通過該ISP接入到互聯網；

2、互聯網的組成

邊緣部分： 由所有連接在互聯網上的主機組成，這部分是用戶直接使用的，用來進行通信（傳送數據、音頻或視頻）和資源共享；

處在互聯網邊緣的部分就是連接在互聯網上的所有主機，這些主機又稱爲端系統；
端系統在功能上可能有很大的差異，小的端系統可以是一臺普通個人電腦和具有上網功能的智能手機，大的端系統可能是一臺非常昂貴的大型計算機。
計算機之間的通信：主機A的某個進程和主機B上的另一個進程進行通信；

端系統之間的通信方式可以劃分爲兩大類：

客戶端——服務器方式：

在這種方式下，A是客戶而B是服務器，客戶A向服務器B發出服務請求，而服務器B向客戶A提供服務；

對等連接方式：

對等連接簡稱爲P2P，試製兩臺主機在通信時並不區分哪一個是服務請求方哪一個是服務提供方，只要兩臺主機都運行了對等連接軟件（P2P軟件），他們就可以進行平等的、對等連接方式通信；

核心部分： 有大量網絡和連接在這些網絡上的路由器組成，這部分是爲邊緣部分提供服務的；

在覈心部分起到關鍵作用的是路由器，它是一種專用計算機，路由器是實現分組交換的關鍵構件，其任務是轉發收到的分組；

關於分組交換，首先提出另外兩個概念：電路交換、報文交換；

電路交換：

電話問世不久之後，要讓所有的電話兩兩連接時不現實的，因此出現了電話交換機，而交換機使用交換機的方式，讓電話用戶彼此之間可能很方便的通信；

這個過程必須經過3個步驟：建立連接、通話、釋放連接；

電路交換傳送計算機數據的時候，線路的傳輸效率很低，這是因爲計算機數據是突發式的出現在傳輸線路上的，因此線路上真正用來傳送數據的時間往往不到10%甚至1%，已被用戶佔用的通信線路資源在大部分時間裏都是空閒的；

報文交換：

一份份電報被接收下來，穿成紙帶，操作員以報文爲單位，撕下紙帶，根絕報文的目的站地址，拿到相應的發報機轉發出去；這種報文交換的時延較長；雖然分組交換也使用了存儲轉發的原理，但是由於使用了計算機進行處理，使得分組的轉發非常迅速；

分組交換：

分組交換採用存儲轉發的技術，將要發送的整塊數據稱爲一個報文，在發送數據之前，先把較長的報文劃分爲一個個更小的等長數據段，加上一些必要的首部，就構成了一個分組；分組又稱爲包，分組的首部也成爲包頭，包頭中包含了例如目的地址和源地址等重要控制信息，每一個分組才能在互聯網中獨立地選擇傳輸路徑，並被正確地交付到分組傳輸的終點；

主機與路由器的區別：

主機是爲了用戶進行信息處理的，並且可以和其他主機通過網絡交換信息，路由器則是用來轉發分組的，即進行分組交換的；

三者的區別：

3、計算機網絡的性能

速率：

比特就是二進制數字中的一個1或者0，網絡技術中的速率指的是數據的傳送速率，它也稱爲數據率或比特率，速率是計算機網絡中的一個重要的性能指標，單位是bit/s；

帶寬：

在計算機網絡中，帶寬用來表示網絡中的某通道傳送數據的能力，因此也就是在單位時間內網絡中的某信道所能通過的「最高數據率」，單位是bit/s；

吞吐量：

表示在單位時間內通過某個網絡的實際的數據量；

時延：

是指數據從網絡的一端傳送到另一端所需要的時間；

時延帶寬積：

往返時間RTT：

互聯網上的信息不僅僅是單方向傳輸而是雙向交互的，因此很必要知道雙向交互一次所需的時間；

利用率：

信道利用率：指出某信道有百分之幾的時間是被利用的；

網絡利用率：指的是全網絡的信道利用率的加權平均值；

信道的利用率並不是越大越好，這是因爲根據排隊理論，當某信道的利用率增大的時候，該信道引起的時延就迅速增加；

4、計算機網絡的體系結構

在學習計算機網絡的時候，我們一般都是採用了一種五層協議的體系結構，後面的學習我會一一介紹他們：

協議棧：

幾個層次畫在一起很像一個棧結構；

協議：

協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務，在此之前還必須使用下面一層所提供的服務；

因此，協議是水平的，但是服務是垂直的；