第01章 计算机网络概述 讲师：韩立刚 QQ：458717185 QQ教学群：247549141

局域网

Internet和广域网

中国互联网

计算机数据通信的过程 DNS D B F E G A C 互联网 注意：为了观察方便，图中的各种图标进行了简化，路由器由绿色圆圈代表 大家注意看不同分组的行进路径是变化的（这才体现了‘网络’这个词的原始含意） 大家再注意观察一下路由器B到路由器E这段线路。。。。这说明相同的线路可以在几方通信的情况下被合理复用 好，通过这幅图咱们主要了解了分组交换中，分组在因特网核心部分的传递路径的灵活性，下一幅图呢，咱们了解一下因特网核心部分的核心部件－－路由器的工作过程。 可以从不同的路径走 对链路是逐段占用。 C 互联网

OSI参考模型 应用层 所有能产生网络流量的程序 表示层 在传输之前是否进行加密 或 压缩处理 二进制 ASCII 会话层 查木马 netstat –n 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 如何在物理链路上传输更快的速度

TCP/IP协议和OSI参考模型

数据封装

数据封装

数据封装 计算机在接收到数据帧后，需要去掉为了传输而添加的附加信息，这称为解封装，是上述封装操作的逆向过程

客户进程和服务器进程 使用 TCP/IP 协议进行通信 应用层 应用层 ① 客户发起连接建立请求 客户 服务器 ② 服务器接受连接建立请求 运输层 运输层 因特网 网络层 网络层 数据链路层 数据链路层 应用层得使用运输层提供的服务，每一层都依赖于下层提供的服务。 物理层 物理层

性能指标 计算机网络的性能 1.速率 2.带宽 3.吞吐量 4.时延 5.时延带宽积 6.往返时间 7.利用率 警告：本页不能随意移动图形 1.6.1计算机网络的性能指标 性能指标 1.速率 2.带宽 3.吞吐量 4.时延 5.时延带宽积 6.往返时间 7.利用率 警告：本页不能随意移动图形

计算机网络的性能 1.速率 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，也称为data rate或bit rate。 单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s. 速率 比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。 Bit 来源于 binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0。 速率是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。 速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等 速率往往是指额定速率或标称速率。 2*1000000/8/1024=244KB/s

计算机网络的性能 2. 带宽 数据通信领域中，数字信道所能传送的最高数据率 单位是 b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s. 2.带宽 “带宽”: [ (bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。] 现在“带宽”是表示网络的通信线路所能传送数据的能力，是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。 更常用的带宽单位是 千比每秒，即 kb/s （103 b/s） 兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s） 吉比每秒，即 Gb/s（109 b/s） 太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s） 请注意：在计算机界(提到数据量大小的时候)，K = 210 = 1024 M = 220, G = 230, T = 240。

计算机网络的性能 3. 吞吐量 即在单位时间内通过某个网络的数据量; 单位b/s, Mb/s, 等. 3.吞吐量 吞吐量即在单位时间内通过某个网络的数据量; 主要用于对现实世界中的网络的测量，以便知道实际上有多少数据量能够通过网络。例如咱们常说的100Mb/s的局域网，指得是它的额定速率是100Mb/s，而其一般时候的吞吐量只有70Mb/s。

计算机网络的性能 4.时延 4.时延 数据块长度（比特） 发送时延 = 信道带宽（比特/秒） *发送时延 *传播时延 处理时延 排队时延 传输时延=发送时延: 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 0101010101 10米/s A B 100Bit/s

计算机网络的性能 4.时延 4.时延 信道长度（米） 传播时延 = 信号在信道上的传播速率（米/秒） *发送时延 *传播时延 处理时延 排队时延 4.时延 传播时延 = 信道长度（米） 信号在信道上的传播速率（米/秒） 传播时延: 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。

计算机网络的性能 5.时延带宽积 5.时延带宽积 时延带宽积：链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。 其实时延带宽积的单位是bit，就是数据量的多少。 时延带宽积形象的表示从发送端发出但尚未到达接收端的比特数。 表示这样的链路可容纳多少个比特。 只有在代表链路的管道都充满比特时，链路才得到充分的利用。

计算机网络的性能 RTT(Round-Trip Time) 从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方确认 6. 往返时间RTT 6.往返时间 从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认总共经历的时间，当然还包括中间结点的处理时延、排队时延以及转发数据的发送时延（接收方收到数据后立刻发送确认）。 从网络实际应用的角度来说，当发送方连续发送数据时，即使能够及时收到接收方的“数据出错”确认，也已经有很多的数据被发送到链路上了。这对于无线通信及长距离通信来说，是一个重要的性能指标。

计算机网络的性能 7. 利用率 信道利用率： 网络利用率: 信道利用率加权平均值 7.利用率 网络利用率: 信道利用率加权平均值 7.利用率 信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。 信道利用率和网络利用率并非越高越好。 在一定的条件下，有关信道空闲时的时延、当前的时延以及信道利用率有下面的公式，其中 D0 表示网络空闲时的时延 D 表示网络当前的时延 U 表示信道利用率 由公式可以得出信道利用率增高，时延就会相应的增加，有用数据的实际传输效率就会下降。 记住：信道或网络利用率过高会产生非常大的时延。 大的ISP一般会控制他们的信道利用率不超过50%。

非性能指标 计算机网络的性能 1.费用 2.质量 3.标准化 4.可靠性 5.可扩展性 6.可升级性 7. 管理与维护 1.6.1计算机网络的性能指标 非性能指标 1.费用 2.质量 3.标准化 4.可靠性 5.可扩展性 6.可升级性 7. 管理与维护 非性能指标与咱们前面讨论的性能指标有很大关系，非性能指标是对计算机网络现实意义的衡量。咱们简单的了解一下就可以了。 在IT领域当中，费用是咱们首先考虑的，性价比更是人们关心的。一般情况下，网络性能越好，价格也越高。