第一章：概論
由於本書的第一章，主要是發揮一個介紹的作用，讓大家對計算機網絡概念有一個模糊的印象，所以本章的知識點較爲散亂，第二章開始纔是真的開始介紹計算機網絡的學習。
第一章思維導圖綜述：下載地址(7c6d)
1.什麼是因特網
兩種描述方式：1.構成因特網的基本硬件和軟件的組合。2.根據爲分佈式應用提供服務的聯網基礎設施來描述因特網。
分組： 當一臺端系統要向另一臺端系統發送數據時，發送端系統將系統進行分段。併爲每段加上首部字節。這就是分組，分組到達目的地之後，需要重新組裝成原始數據。
因特網兩個重要協議：
TCP: —— 傳輸控制協議
IP: ——網際協議。【定義了在路由器和端系統中分組的格式】
因特網中的一系列數據傳輸都需要一個標準:RFC,IEEE
在網絡邊緣的端系統中運行的程序之間通信方式可以劃分爲兩大類：
①客戶服務器方式（C/S 方式），即Client/Server方式。(客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方，這種應用程序屬於分佈式應用程序）
②對等方式（P2P 方式），即 Peer-to-Peer方式。(對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務器。)
2.網絡邊緣
接入網(即將端系統連接到其邊緣路由器的物理鏈路)
邊緣路由器是端系統到任何其他遠程端系統的路徑上的第一臺路由器。
接入網的幾種常見類型：
①撥號上網(dial-up modem)
利用撥號調制解調器與住戶ISP相連。家用調制解調器將PC輸出的數字信號轉換爲模擬形式，在模擬電話線(就是用於打電話的電話線，雙絞銅線)上傳輸，ISP的調制解調器再將模擬信號轉換回數字形式，作爲ISP路由器的輸入。這是一種點對點的傳輸形式，打電話與接入因特網不能同時進行。
②數字用戶線(DSL)
概念上類似於撥號調制解調器，也運行在現有的雙絞電話線上，其傳輸速率不對稱，下行大於上行。其將通信鏈路劃分爲3個不重疊的頻段：高速下行信道，位於50kHz到1MHz頻段。中速上行信道，位於4kHz到50kHz頻段。普通的雙向電話信道，位於0到4kHz頻段。[專用]
③混合光纖同軸電纜(HFC)
通過電纜調制解調器將HFC網絡劃分爲上行信道與下行信道，同樣下行信道通常分配了更大的帶寬。其分佈形式類似與樹，頭端利用光纜與光纖節點相連，光纖節點通過同軸電纜同時連接着數以百計的端系統，他們的上下行信道共享，所以需要一個分佈式多路訪問協議來協調傳輸和避免碰撞。[共享]
④局域網(LAN)
目前爲止，以太網技術爲最爲流行的局域網接入技術。
⑤無線接入
主要分爲無線局域網和廣域無線接入網（3G）
物理媒介
1.雙絞銅線
2.同軸電纜
3.光纖
4.陸地無線電信道
5.衛星無線電信道
3.網絡的核心
即互聯了因特網端系統的分組交換機和鏈路的網狀網絡。通過網絡鏈路和交換機移動數據有兩種基本方法：電路交換和分組交換
電路交換
其爲端系統之間通信所提供的資源(緩存、鏈路傳輸速率)在通信會話期間會被預留。電話網絡是典型的電路交換網絡。通過頻分多路複用(FDM)/時分多路複用(TDM)/波分複用(WDM)/碼分複用(CDM)實現，對於FDM，每條電路連續地得到部分帶寬，對於TDM，每條電路在簡短時間間隔(時隙)中週期性地得到所有帶寬。在整個連接中只要有一個環節出現故障，則通信中斷，需要重新建立連接。
碼分複用——每一個比特時間劃分爲m個短的間隔，稱爲碼片。每一個站被指派唯一的m bit碼片序列，若要發送比特1，則發送它自己的m bit 碼片序列。若要發送比特0，則發送該碼片序列的二進制反碼
分組交換
資源不會被預留，按需使用，將導致可能需要排隊。因特網是分組交換網絡的典範。交換機主要有兩類：路由器和鏈路層交換機。其鏈路的輸入端使用存儲轉發傳輸機制——交換機必須接收到整個分組後才能向下一條鏈路輸出，因此其存在存儲轉發時延。分組交換機對於每條鏈路還具有一個輸出緩存，用於存儲即將發送的分組。當該緩存被完全充滿後會出現分組丟失或丟包。
分組交換和電路交換的對比
1.分組交換不適合實時服務，因爲端到端時延是不可預測的。
2.分組交換提供了比電路交換更好的帶寬共享
3.分組交換比電路交換更簡單，更有效，實現成本更低
分組交換網中的時延、丟包和吞吐量
時延
總時延=節點處理時延(檢查錯誤、選擇輸出節點)+排隊時延+傳輸時延+傳播時延
傳輸時延與傳播時延的比較：傳輸時延是路由器將分組推出所需的時間爲分組長度和傳輸速率的函數L/R,傳播時延是一個比特從一臺路由器向另一臺路由器傳播所需要的時間爲距離與傳播速率的函數d/s。
排隊時延和丟包
La/R稱爲流量強度(所有分組由L比特組成，a表示分組到達隊列的平均速率，R是傳輸速率)
設計系統時流量強度不能大於1，當流量強度接近1時，到達的分組將發現一個滿的隊列，路由器將丟棄該分組。
一般的，第n個傳輸的分組具有(n-1)L/R s的排隊時延。
吞吐量
4.協議層次及其服務模型
五層因特網協議棧的體系結構（自頂向下）：
①應用層爲應用程序提供了網絡服務。
②運輸層負責向用戶提供端到端的通信服務，實現流量控制以及差錯控制；
③網絡層主要負責創建邏輯鏈路，以及實現數據包的分片和重組，實現擁塞控制、網絡互連等功能；
④數據鏈路層(幀)主要負責在通信的實體間建立數據鏈路連接；
⑤物理層主要負責在物理線路上傳輸原始的二進制數據
這也是我們接下來各個章節要討論的重點內容
OSI七層參考模型體系結構
在應用層和運輸層中間增加了表示層和會話層。表示層的作用是使通信的應用程序能夠解釋交換數據的含義，他所提供的服務包括數據壓縮、數據加密以及數據描述，這使得應用程序不必擔心在不同的計算機中數據的表示/存儲的內部格式不同的問題。會話層提供了數據交換的定界和同步功能，包括建立檢查點和恢復方案的方法。
數據封裝與解封裝過程
！報文分段的缺點：
①分組在目標側必須按順序排放
②報文分組產生了很多分組，由於不論包的大小如何，包頭大小都是不變的，報文分組中包頭子節的消耗會高於其他方式
！分組交換機——鏈路層交換機(只有鏈路層、物理層)、路由器(網絡層、鏈路層、物理層)
第一章思維導圖：
參考博文：第一章 計算機網絡和因特網
《計算機網絡 自頂向下方法》第一章計算機網絡和因特網思維導圖