- 大眾熟知的三大網絡：電信網絡、有線電視網絡、計算機網絡。發展最快起到核心的是計算機網絡。
- Internet是全球最大、最重要的計算機網絡。
- 互聯網：流行最廣、事實上的標準譯名。
- 互連網：把許多網絡通過一些路由器連接在一起。與網絡相連的計算機常稱為主機。
- 互聯網的兩個基本特點：連通性和資源共享。
- 連通性：使上網用戶之間可以非常便捷、非常經濟地交換各種信息。好像這些用戶終端都彼此直接連通一樣
- 資源共享：實現信息共享、軟件共享、硬件共享。由于網絡的存在，這些資源好像就在用戶身邊一樣地方便使用。
- 互聯網基礎結構發展的三個階段：1.從單個網絡 ARPANET 向互聯網發展。2.建成了三級結構的互聯網 。3.全球范圍的多層次 ISP 結構的互聯網。
- ARPANET：最初只是一個單個的分組交換網，不是一個互連網。
- 三級結構：主干網、地區網和校園網（或企業網）
- 互聯網的標準化工作：標準發表：以 RFC 的形式。RFC：Request For Comments （請求評論）。所有的 RFC 文檔都可從互聯網上免費下載。任何人都可以用電子郵件隨時發表對某個文檔的意見或建議。但并非所有的 RFC 文檔都是互聯網標準。只有很少部分的 RFC 文檔最后才能變成互聯網標準。RFC 文檔按發表時間的先后編上序號（即 RFCxxxx，xxxx 是阿拉伯數字）。
- 互聯網的組成：從工作方式看：分為邊緣部分： 由所有連接在互聯網上的主機組成，由用戶直接使用，用來進行通信（傳送數據、音頻或視頻）和資源共享；核心部分：由大量網絡和連接這些網絡的路由器組成，為邊緣部分提供服務（提供連通性和交換）。
- 互聯網的邊緣部分：處在互聯網邊緣部分的就是連接在互聯網上的所有的主機。這些主機又稱為端系統 (end system)。端系統在功能上可能有很大差別：
小的端系統：普通個人電腦、智能手機、網絡攝像頭等。
大的端系統：非常昂貴的大型計算機或服務器。
端系統的擁有者：可以是個人、單位、或某個 ISP 
- 計算機之間通信”的含義：實際上是指：主機 A 的某個進程和主機 B 上的另一個進程進行通信。
- 端系統的兩種通信方式：客戶/服務器模式，Client / Server 方式簡稱為 C/S 方式。對等方式，Peer to Peer 方式簡稱為 P2P 方式。
- 客戶-服務器方式（C/S 方式）：客戶/服務器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。客戶與服務器的通信關系建立后，通信可以是雙向的，客戶和服務器都可發送和接收數據。
- 對等連接方式（P2P 方式）：兩臺主機在通信時不區分服務請求方和服務提供方。對等連接方式從本質上看仍然是使用客戶服務器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又是服務器。
- 只要都運行了 P2P 軟件，就可以進行平等的、對等連接通信。
- 互聯網的核心部分：在網絡核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。路由器是實現分組交換(packet switching) 的關鍵構件，其任務是轉發收到的分組。
- 分組轉發是網絡核心部分最重要的功能。
- 典型交換技術包括：電路交換，分組交換，報文交換。
- 互聯網的核心部分采用分組交換技術。
- 電路交換 (circuit switching)。：每一部電話都直接連接到交換機上，而交換機使用交換的方法，讓電話用戶彼此之間可以很方便地通信 。
- 電路交換：
- 電路交換：分為三個階段：
建立連接：建立一條專用的物理通路（占用通信資源）。
通話：主叫和被叫雙方互相通電話（一直占用通信資源）。
釋放連接：釋放剛才使用的專用的物理通路（歸還通信資源） - 必須經過“建立連接（占用通信資源）、通話（一直占用通信資源）、釋放連接（歸還通信資源）”三個步驟的交換方式稱為電路交換。
- 電路交換特點：通話的兩個用戶始終占用端到端的通信資源。
- 電路交換的問題：計算機數據具有突發性，這導致在傳送數據時，通信線路的利用率很低，真正用來傳送數據的時間往往不到 10%，甚至不到 1%，已被用戶占用的通信線路資源在絕大部分時間里都是空閑的。
- 電路交換：
- 分組交換的主要特點：采用存儲轉發技術。
- 數據段前面添加首部就構成了分組 (packet)。分組交換以“分組”作為數據傳輸單元。
- 接收端收到分組后剝去首部，還原成原來的報文。
- 分組在互聯網中的轉發：
1.根據首部中包含的目的地址、源地址等重要控制信息進行轉發。
2.每一個分組在互聯網中獨立選擇傳輸路徑。
3.位于網絡核心部分的路由器負責轉發分組，即進行分組交換。
4.路由器要創建和動態維護轉發表。 
- 每個分組獨立選擇傳輸路徑。
- 分組的存儲轉發過程：
- 三種交換方式的比較：
1.若要連續傳送大量的數據，且其傳送時間遠大于連接建立時間，則電路交換的傳輸速率較快。
2.報文交換和分組交換不需要預先分配傳輸帶寬，在傳送突發數據時可提高整個網絡的信道利用率。
3.由于一個分組的長度往往遠小于整個報文的長度，因此分組交換比報文交換的時延小，同時也具有更好的靈活性。 - 計算機網絡在我國的發展： 1980 年，鐵道部開始進行計算機聯網實驗。
1989 年 11 月，我國第一個公用分組交換網 CNPAC 建成運行。
1994 年 4 月 20 日，我國用 64 kbit/s 專線正式連入互聯網，我國被國際上正式承認為接入互聯網的國家。
1994 年 5 月，中國科學院高能物理研究所設立了我國的第一個萬維網服務器。
1994 年 9 月，中國公用計算機互聯網 CHINANET 正式啟動。
到目前為止，我國陸續建造了基于互聯網技術的并能夠和互聯網互連的多個全國范圍的公用計算機網絡，其中規模最大的就是下面這五個：
中國電信互聯網 CHINANET（也就是原來的中國公用計算機互聯網）
中國聯通互聯網 UNINET
中國移動互聯網 CMNET
中國教育和科研計算機網 CERNET
中國科學技術網 CSTNET
1994 年，中國教育和科研計算機網 CERNET (China Education and Research NETwork) 是我國第一個 IPv4 互聯網主干網。
2004 年 2 月，我國的第一個下一代互聯網 CNGI 的主干網 CERNET2 試驗網正式開通，并提供服務。
試驗網以 2.5~10 Gbit/s 的速率連接北京、上海和廣州三個 CERNET 核心節點，并與國際下一代互聯網相連接。
中國互聯網絡信息中心 CNNIC (ChiNa Network Information Center) 每年兩次公布我國互聯網的發展情況。
到 2019 年底，我國的國際出口帶寬已超過 8.8 Tbit/s （1 Tbit/s = 103 Gbit/s）。
- 計算機網絡的分類：1. 按照網絡的作用范圍進行分類：
- 2.按照網絡的使用者進行分類：
- 帶寬 (bandwidth)：頻域：某個信號具有的頻帶寬度，某信道允許通過的信號頻帶范圍稱為該信道的帶寬（或通頻帶）。；時域：網絡中某通道傳送數據的能力，表示在單位時間內網絡中的某信道所能通過的“最高數據率”。單位就是數據率的單位 bit/s。
- 吞吐量 (throughput)：單位時間內通過某個網絡（或信道、接口）的實際數據量。每秒傳送的字節數或幀數來表示。
- 時延：指數據（一個報文或分組，甚至比特）從網絡（或鏈路）的一端傳送到另一端所需的時間。
- 發送時延：也稱傳輸時延；是主機或路由器發送數據幀所需要的時間，也就是從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發送完畢所需的時間。
- 發送時延計算公式。
- 發送時延與傳播時延有本質上的不同。
1.發送時延發生在機器內部的發送器中，與傳輸信道的長度（或信號傳送的距離）沒有任何關系。
2.傳播時延則發生在機器外部的傳輸信道媒體上，而與信號的發送速率無關。信號傳送的距離越遠，傳播時延就越大 
- 總時延 = 發送時延 + 傳播時延 + 處理時延 + 排隊時延
- 往返時間 RTT (Round-Trip Time)：表示從發送方發送完數據，到發送方收到來自接收方的確認總共經歷的時間。
- OSI 試圖達到一種理想境界：全球計算機網絡都遵循這個統一標準，因而全球的計算機將能夠很方便地進行互連和交換數據。
- 協議與劃分層次：網絡協議 (network protocol)，簡稱為協議，是為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定。
- 三個組成要素：
語法：數據與控制信息的結構或格式 。
語義：需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。
同步：事件實現順序的詳細說明。 - 協議的兩種形式：程序描述、文字代碼。不論什么形式，都必須能夠對網絡上信息交換過程做出精確的解釋。
- ARPANET 的研制經驗表明：對于非常復雜的計算機網絡協議，其結構應該是層次式的。
- 分層的優點與缺點：優點：各層之間是獨立的。靈活性好。結構上可分割開。易于實現和維護能促進標準化工作。缺點：有些功能會重復出現，因而產生了額外開銷。
- 每一層的功能應非常明確。
- 體系結構是抽象的，而實現則是具體的，是真正在運行的計算機硬件和軟件。
- 傳輸控制協議 TCP
用戶數據報協議 UDP 。 - 對等層與協議數據單元：OSI 參考模型把對等層次之間傳送的數據單位稱為該層的協議數據單元 PDU (Protocol Data Unit)。
- 任何兩個同樣的層次把 PDU （即數據單元加上控制信息）通過水平虛線直接傳遞給對方。這就是所謂的“對等層”之間的通信。
- 各層協議實際上就是在各個對等層之間傳遞數據時的各項規定。
- 協議：控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
- 同時運行多個服務器進程同時為多個客戶進程提供服務。
