一、计算机网络技术——概述、性能指标

网络技术发展历程

第一阶段

一九六九年美国国防部研制的ARPANET，采用“接口报文处理机”将四台独立的计算机主机互联在一起，实现数据的转发。
这一阶段的主要特点是TCP/IP协议初步成型

第二阶段：

采用三级结构，这一阶段的主要特点是将互联网分为了主干网、地区网和校园网。

第三阶段：

多层次ISP结构的互联网，这一阶段的主要特点是ISP(Internet Service Provider)首次出现。

计算机网络两个基本特点

连通性
使上网用户之间都可以交换信息（数据，以及各种音频视频 ，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。

资源共享
可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。

计算机网络的组成

计算机网络由资源子网和通信子网构成。
资源子网：由主机、终端和终端控制器组成。
通信子网：由各种传输介质、通信设备部、相应的网络协议构成。

计算机网络分类

按范围

广域网（WAN）:提供长距离通信，通常是几十千米到几千千米的区域。

城域网（MAN）：覆盖范围约5~50km，城域网大多采用以太网技术。

局域网（LAN）：范围几十米到几千米的区域。一般用微机或工作站通过高速线路相连。

个人区域网（PAN）：覆盖范围大约十米左右。（平板电脑、智能手机等）用无线技术连接起来的网络，

按功能

公用网：指通讯公司出资建造的大型网络。
专用网：指某个部门为满足本单位特殊业务需要而建造的网络。这种网络不向本单位以外人提供服务。

计算机网络交换技术

电路交换网络：
在源结点和目的结点之间建立起一条专用的通路用于传输数据，包括建立连接（占用通信资源）、传输数据（一直占用通信资源）和断开连接（释放通信资源）三个阶段。

报文交换网络：
用户数据加上源地址、目的地址、校验码等辅助信息，然后封装成报文、这个报文传送到相邻结点，全部存储后，再转发给下一个结点，重复这一过程直到到达目的结点，每个报文可以单独选择到达目的结点的路径。

分组交换网络：
其原理是将数据分成较短的固定长度的数据块，在每个数据块中加上目的地址、源地址等辅助信息组成分组（包），以储存-转发方式传输。

计算机网络的性能指标

包括速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时延、信道利用率。

速率：
速率，也称为数据率或比特率，单位是bit/s（比特每秒）。速率通常指的是网络的额定速率或标称速率，并非网络实际运行的速率。

带宽：
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，单位也是bit/s。带宽越宽，网络传输的最高数据率也越高。

吞吐量：
吞吐量表示单位时间内通过某个网络（如通信线路、接口）的实际数据量。它受限于网络的带宽或额定速率。例如，1Gbit/s的以太网的吞吐量上限值就是1Gbit/s。

时延：
也称为延迟，是指数据从网络一端传送到另一端所需的总时间。它由发送时延、传播时延、处理时延和排队时延四部分构成。总时延是这四种时延的总和。

时延带宽积：
时延带宽积是传播时延与带宽的乘积，表示一条链路上传播的所有比特（以比特为单位）。它也称为以比特为单位的链路长度。

往返时延（RTT）：
往返时延（RTT）表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认所经历的总时延。

信道利用率：
信道利用率指出某一信道有百分之多少的时间是有数据通过的。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。