• 计算机网络体系结构（概念、框架）（选择填空题）

什么是计算机网络？

计算机网络的概念：计算机网络是一个将众多分散的、自治的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。

计算机网络：由若干个结点和连接这些结点的链路组成。

结点（node）节点可以是计算机、集线器、交换机、路由器等

链路（link）链路可以是有线链路、无线链路

集线器（Hub）可以把多个结点连接起来，组成一个计算机网络（会发生数据冲突）

集线器工作在物理层

交换机（Switch）可以把多个结点连接起来，组成一个计算机网络（不会发生数据冲突）

路由器：可以把两个或多个计算机网络互相连接起来，形成规模更大的计算机网络，也可以称为“互连网”

路由器工作在网络层

家用路由器=路由器+交换机+其他功能

互连网：

ISP:Internet Service Provider,即互联网服务提供商，如中国电信、中国移动、中国连通

互联网：(或因特网，Internet)：由各大ISP和国际机构组建的，覆盖全球范围的互连网（internet）

互联网必须使用TCP/IP  协议通信，互连网可使用任意协议通信

1.2计算机网络的组成和功能

组成:从组成部分看

从工作方式上看

从逻辑功能上看

三种交换技术

电路交换——用于电话网络

电路交换的优点：通信前从主叫端到被叫端建立一条专用的物理通路，在通信的全部时间内，两个用户始终占用端到端的线路资源。数据直送，传输速率高。

电路交换的缺点：建立/释放链接，需要额外的时间开销。

线路被通信双方独占，利用率低

线路分配的灵活性差

交换节点不支持“差错控制”（无法发现传输过程中的发生的数据错误）

电路交换更适用于：低频次、大量地传输数据

计算机之间数据往往是“突发式”传输，即往往会高频次、少量地传输数据。

报文交换——用于电报网络

报文交换的优点：

通信前无需建立连接  数据以“报文”为单位被交换节点间“存储转发”，通信线路可以灵活分配   在通信时间内，两个用户无需独占一整条物理线路。相比于电路交换，线路利用率高

交换节点支持“差错控制”(通过校验技术)

报文交换的缺点：报文不定长，不方便存储转发管理

长报文的存储转发时间开销大、缓存开销大

长报文容易出错，重传代价高

分组交换——用于现代计算机网络

分组交换的优点：

通信前无需建立

数据以“分组”为单位被交换节点间“存储转发”，通信线路可以灵活分配

在通信时间内，两个用户无需独占一整条物理线路。相比于电路交换，线路利用率更高

交换节点支持“差错控制”（通过校验技术）

相比于报文交换，分组交换改进了如下问题：

分组定长，方便存储转发管理

分组的存储转发时间开销小、缓存开销小

分组不易出错，重传代价低

分组交换的缺点：

相比于报文交换，控制信息占比增加

相比于电路交换，依然存在存储转发时延

报文被拆分为多个分组，传输过程中可能出现失序、丢失等问题，增加处理的复杂度

虚电路交换的过程

建立连接

通信（分组按序、按已建立好的既定线路发送，通信双方不独占线路）

释放连接

电路交换(Circuit Switching)：通过物理线路的连接，动态地分配传输线路资源。