计算机网络在学什么？
· 通信：数据如何从一个实体传输到另一个实体？
· 服务：用户能利用网络做什么？
如何解决通信和服务的问题？
· 如何解决通信问题——分层解决：
物理层：比特流（透明）传输；
数据链路层：相邻节点之间的无差错通信；
网络层：两个主机之间的通信；
传输层：端到端主机中应用进程之间的通信，
· 如何提供服务——应用层提供：
DNS：域名解析服务；
WWW：资源共享服务；
SMTP：电子邮件服务；
FTP：匿名下载文件服务；
DHCP：主机IP地址等配置服务；
SNMP：网络管理服务；
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如何学习计算机网络？
· 按层次来学习，根据计算机网络的7层体系结构与TCP/IP的4层体系结构，我们归纳出学习计算机网络的5层原理体系结构：
· 之后，我们会根据每个层要解决什么问题，用了些什么协议，提供了什么服务来分析计算机网络。
· 每一层通过自己的协议来为高一层提供服务，如数据链路层通过自己的协议为网络层提供服务；最终，应用层为用户提供服务。
互联网的核心部分
· 互联网的核心部分中最重要的就是采用了分组交换的技术。
· 典型的交换技术有电路交换、分组交换和报文交换。
· 电路交换：
两部电话之间通过1条线可以连接，那么N部电话就需要N(N-1)/2条线，这不可行。
因此，我们可以采用一个中心节点，即交换机，来连接全网。
当某两台电话需要通话的时候，就把两台电话的线连接起来即可。
这里交换的含义其实就是转接，从通信资源的角度来看，就是按某种方式动态地分配传输线路的资源。
由于计算机数据具有突发性，因此使用电路交换来传输数据的话通信线路的利用率就很低，早期拨号上网的速度就非常非常慢。
· 分组交换：
分组交换采用存储转发的技术，在发送端，先把较长的报文划分成较短的，固定长度的数据段。
然后，在每个数据段前面添加首部（Header）来构建分组，这个首部里包括了各种解析数据的重要信息，如多少比特数据为一组，组的顺序，所使用的协议等。
然后，把分组一个一个地依次发送出去。
最后，接收端在收到分组的信息后，去除首部并还原成报文。
具体来说，第3步的发送是怎么发的呢？采用的是存储、转发的方式。
首先，路由器接收到分组信息后，把收到的分组放入缓存；然后查找转发表，找到某个目的地址应该从哪个端口转发；最后把分组送到适当的端口转发出去。
同时，每个分组所走的路线可以动态选择，可基于负载均衡等场景选择最佳路线。
分组交换的优点有：
· 高效：分组传输过程中动态分配带宽，对通信链路的占用是逐段而不是整段。
· 灵活：每一个分组可以独立选择最合适的转发路由。
· 迅速：以分组作为传送单位，可以不先建立连接就能向其它主机发送分组。
· 可靠：拥有可靠的网络协议；分布式多路由的分组交换网提高了生存性。
分组交换带来的问题：
· 分组在各存储节点转发时需要排队，这必然造成时延。
· 分组必须携带首部，也会造成一定开销。
· 报文交换：
电报通信采用了基于存储转发原理的报文交换（Message Switching），他是把一整段数据一起发送出去的。
它的发送时延比较长，因此现在很少人会使用这种交换方式。
· 通过比较三种交换方式，我们发现，分组交换最适合计算机网络传输：
计算机网络的分类
· 我们可以按照网络的作用范围对计算机网络进行分类：
· 也可以按照网络的使用者进行分类：
计算机网络的性能指标
· 速率：指的是数据的传输速率，单位是bit/s，kbits/s，Mbits/s，Gbits/s等；速率往往指的是额定速率，并非实际运行速率。
· 带宽（bandwidth）：在计算机网络中，用于表示某通道传输数据的能力，表示在单位时间内网络中某信道所能通过的最高数据率。说人话就是最高网速。
· 吞吐量（throughput）：单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率限制。
· 时延（delay/latency）：数据（一个报文/分组/比特）从网络一端传送到另一端所需的时间。
发送时延：也称传输时延，是从发送数据帧的第一个比特起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需要的时间，说人话就是数据从主机的网卡传到网线上去所要的时间。计算公式为数据帧长度(bit)/发送速率(bit/s)。
传播时延：数据传到网线上去的时候以电磁波的形式传输，电磁波在信道中传输一定距离所花费的时间就是传播时延。计算公式为信道长度(m)/信号在信道上传播速率(m/s)。
处理时延：主机或路由器在接收到分组的时候，为处理分组所耗费的时间。
排队时延：分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所消耗的时间。
总时延由四个时延之和决定，谁占大头要根据实际情况来计算。
注意：对于高速网络链路，我们能提高的只有数据的发送速率，而传播速率无法提高，这是由其物理介质决定的，因此不能笼统地说"数据发送速率越高，传送的就越快。"
· 时延带宽积：又称为以比特为单位的链路长度，即在一个长度的链路上，最多同时充满多少比特，计算公式为传播时延*带宽。
· 往返时间（round-trip time, RTT）：从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时间。
· 利用率：
信道利用率：某信道有百分之几的时间是被利用的。并非越高越好，当某信道的利用率上升时，该信道引起的时延也就迅速增加。
网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均值。