2020-2021(1)学期的计网期末考试专用，知识点的梳理会根据我自己的学习体会、思维方式来安排，毕竟是非常重要的一门专业课，但应该也不会写到考研的要求。接下来的复习阶段应该会日更博客了（关于计网、操作系统、马原、软工这几门）。
1. 计算机网络概述
计算机网络的定义：计算机网络是通过传输介质、通信设施和网络通信协议，把分散在不同地点的计算机设备互连起来，实现资源共享和数据传输的系统。
组成与结构
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物理结构
计算机网络由两级子网组成：资源子网（于网络边缘）和通信子网（于网络核心）。
- 硬件：计算机设备（eg. 计算机、打印机）、网络互连设备（eg. 中继器、路由器）、网络连接设备（eg. 交换机、集线器）、传输介质（有线、无线）。
- 软件：网络体系结构（理论）、网络操作系统、网络协议软件（实现协议功能）、网络工具软件、网络编程软件、网络应用软件。
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拓扑结构：用拓扑学的方法描述计算机网络（节点&通路）。
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协议体系结构：分层结构设计思想。每个功能层分别有对应的协议来实现；功能层间有接口进行信息交互。
计网的分类
依据：网络的用途、拓扑结构、覆盖范围、信息传输交换方式、采用的网络协议等。
性能指标
模拟方法：对计算机网络建立数学模型，提供仿真及数学计算得出有关参数指标。 分析方法：采用数学方法工具（概率攻击、排队论等），对计算机网络中的状态及事件跃迁进行分析、优化。
- 带宽（传输速度）：模拟信道（Hz）/数字信道（bit/s）。
- 时延（端到端的时间）：「传播+传输+排队+处理+重发」时延。带宽*时延：网络可容纳量。
- 吞吐量（平均性能）：通过给定节点在单位时间内的平均比特数。其上限收到带宽影响。
- 丢包率（可靠性）：丢包数/发送数。
2. 网络协议&分层结构
计算机网络采用层次结构：①把复杂的功能要求分解到每一个层次 ②每个层次独立设计，层次建通过接口联系。
分层结构
涉及到的概念：
- 实体：用于接收发送信息的软硬件集合。第n层中的活动元素称为n层实体，同一层的实体称为对等实体。
- 网络协议【水平】：为进行网络中对等实体的数据交换而建立的规则标准。
- 语法：规定PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)的格式
- 语义：给出二进制位组合代表的控制信息，需要完成什么功能
- 同步：规定了执行时间、顺序。
- 网络服务【垂直】：下层为相邻上层提供的功能调用。
- 接口（访问服务点SAP）：上层使用下层服务的入口。
涉及到的数据单元：
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服务数据单元：SDU，Service Data Unit
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协议控制信息：PCI，Protocol Control Information
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协议数据单元：PDU，Protocol Data Unit
PDU：控制部分PCI（即每一层对应的协议）+数据部分SDU（通常为上一层次的PDU）。协议打包（封装）即发送方将数据从高层到底层，高层PDU变为低层PDU的数据部分：低层PDU(控制部分(协议)，数据部分(高层PDU))；协议拆包（拆封）即接收方从底层到高层剥离出数据。
OSI参考模型
在发送方，从高层到低层逐级封装，在物理信道上转化为二进制流；在接收方，从底层到高层逐级拆封，通过拆出各层的协议头，实现对等层协议的理解，完成各层要实现的功能，最终接收方收到用户数据。
OSI参考模型是一个在指定标准时需要遵循的概念性框架，不是一个具体的技术实现标准。目前计算机网络体系结构以五个层次讨论，将OSI的高三层（应用层、表示层、会话层）合并为一个应用层。
TCP/IP参考模型
TCP/IP协议结构由四个层次组成，是个具体的实现产品，是因特网的语言，是一个事实上的工业标准。
自上而下各层的用处：
- 应用层：为因特网中各种网络应用提供服务，该层的应用层协议有http（万维网www）、电子邮件协议SMTP、文件传输协议等。要求应用层协议需要与TCP协议或UDP协议相联系。
- TCP层：①TCP协议，传输控制协议（主要，面向连接） ②UDP协议，用户数据报协议（面向无线）。
- IP层：①IP协议，互连网协议（不可靠、无连接），通过32位的IP地址实现寻址，完成Internet中计算机设备间的逻辑互连，IP协议的PDU称作IP数据报/IP分组 ②ICMP协议，控制报文协议 其他：IGMP、ARP、RARP协议。
- 网络接口层：无具体定义，能够兼容所有的底层网络结构和网络协议，可以让所有TCP/IP协议的IP分组封装在该层信道上传输。
五层参考模型
综合了OSI和TCP/IP的优点，相较于TCP/IP提高了可靠性的同时，又对传统OSI参考模型进行简化，以便于实现。
