计算机网络（Computer Network）相关内容。本篇内容多且杂，请仔细阅读。

1 计算机网络体系结构

OSI	TCP/IP	硬件	协议
应用层	应用层		HTTP、Telnet、FTP、TFTP、DNS、SMTP
表示层
会话层
传输层	传输层	四层交换机、四层路由器	TCP、UDP
网络层	网络层	路由器、三层交换机	IP、ICMP、RIP、IGMP
数据链路层	数据链路层	网卡、网桥、以太网交换机	ARP、RARP、IEEE802.3、PPP、CSMA/CD
物理层	物理层	明线、电缆、光纤、中继器等	FE自协商、Manchester、MLT-3、4A、PAMS

1.1 计算机网络的主要功能

计算机网络主要有如下几点功能：

1. 硬件资源共享：可以在全网范围内共享昂贵设备来处理资源、存储资源、输入输出资源等，使用户节省投资，亦便于集中管理和均衡分担负荷。
2. 软件资源共享：允许互联网上的用户远程访问各类大弄数据库，可以得到网络文件传送服务、远地进程管理服务和远程文件访问服务，从而避免软件研制上的重复劳动以及数据资源的重复存贮，也便于集中管理。
3. 用户间信息交换：计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力的通信手段。用户可以通过计算机网络传送电子邮件、发布新闻消息和进行电子商务活动。
4. 分布式处理：当计算机网络中某个计算机系统负荷过重时，可以将其处理的某个复杂任务分配给网络中的其他计算机系统，从而利用空闲计算机资源以提高整个系统的利用率。

1.2 主机间的通信方式

根据对象，可以将主机间的通信方式分为以下两类：

• 客户-服务器（C/S）：客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。
• 对等（P2P）：不区分客户和服务器。

三种常见通信技术对比：

1. 电路交换：整个报文的比特流从源点连续地直达终点，如同在管道中传输。包括建立连接、传输数据和断开连接三个阶段。最典型的电路交换网络是传统电话网络。
2. 报文交换：将整个报文转发到相邻结点全部存储，查找转发表后再转发到下一个结点。属于存储-转发类型。
3. 分组交换：将报文分组转发到相邻结点，查找转发表后再转发到下一个结点。亦属于存储-转发类型。

1.3 网络的性能指标

计算机网络的主要性能指标如下：

1. 带宽（Bandwidth）：本意表示通信线路允许通过的信号频带范围，但在计算机网络中，带宽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”的同义词，单位为比特/秒（\text{b/s}）。
2. 时延（Delay）：总时延 = 排队时延 + 处理时延 + 传输时延 + 传播时延
   1. 排队时延：分组在路由器的输入队列和输出队列中排队等待的时间，取决于网络当前的通信量。
   2. 处理时延：主机或路由器收到分组时进行处理所需要的时间，例如分析首部、从分组中提取数据、进行差错检验或查找适当的路由等。
   3. 传输时延（发送时延）：结点将分组所有比特推向链路所需的时间。
   4. 传播时延：电磁波在信道中传播所需花费的时间，电磁波传播的速度接近光速。
3. 时延带宽积：指发送端发送的第一个比特即将到达终点时，发送端已经发送了多少个比特，因此又称以比特为单位的链路长度，即时延带宽积 = 传播时延 * 信道带宽。