-- 4 计算机网络概述

因特网分为边缘部分和核心部分

边缘部分主要两种，一种是C/S方式（client/server）客户端到服务端的方式

另一种是P2P方式，也被称为点对点传输方式

边缘部分主要是各种泛终端等

 

核心部分有三种交换方式，电路交换，分组交换和报文交换

核心部分主要有交换路由等组成，其中核心部分涉及到一个分组交换技术。而路由器就是实现该技术的关键构件

分组交换采用存储转发技术，也就是将数据报文划分几个分组后再进行传送，一般来说一个报文会被拆分为多个数据段，然后添加头部信息等，就构成了一个分组，也就是俗称的包，分组的头部信息也被称为包头

报文交换，基于存储转发技术，但是他不对报文进行拆分

 

计算机网络分类

按照范围等分类：

广域网，城域网（以太网技术），局域网，个人局域网

 

按照网络拓扑结构分类：

星型拓扑结构：

优点：控制简单，因为任何站点都只和中央节点连接，易于网络监控和管理

中央节点可以对任意连接线路进行故障排查，因为单个连接点故障不会影响到全网

而且星型拓扑方便后续更方便的提供各种服务，比如把中央节点连上一台WAF，用这个WAF对中央节点进行网络监控和管理，从而可以做到管理全网的目的

缺点：最大的缺点就是对中央节点的负担特别高

 

总线型：

总线型网络拓扑中的所有设备都直接和总线连接，总线型一般采用的是同轴电缆或光缆等

优点：结构简单，成本较低，扩充设备灵活（只需要增加一段电缆或者一个T头就可以直接增加一个节点）

缺点：因为大家都在整个总线上，所以一旦网络发生故障，会导致全网网络受到影响

 

环形拓扑：

环形拓扑主要用于令牌环网中，在令牌环网中有一个令牌沿着环形总线以逆时针方向在入网节点的计算机间依次传递，令牌本身实际上是一个特殊格式的帧，本身不含信息，仅控制信道的使用，节点中的计算机想要发送数据只有取得令牌才能发送数据帧，因此信道中不会发生数据碰撞，因为令牌在环网上是按顺序依次传递，所以对所有计算机而言，访问权是公平的

 

网状形拓扑：

主要指各节点通过传输线连接起来，并且每一个节点至少和其他两个节点相连

网状拓扑具有高可靠性，假如其中某个线路断开，可以采用其他线路把信息发送给节点交换机

可选择最佳路径，传输延迟小

缺点：控制复杂，费用高，不易扩充节点，如果设置不当容易造成广播风暴，严重时会导致整个网络瘫痪

 

计算机网络性能指标

常用的计算机网络性能指标有7个：速率，带宽，吞吐量，时延，往返时间，利用率，丢包率

1字节=8比特 1Byte=8bit

1KB=2¹ºB=8*2¹ºbit

1MB=1K*1KB=2¹º*2¹ºB=8*2¹º*2¹ºbit=2²³bit

1GB=2³ºB

常用数据率单位

1kb/s=10³b/s

1Mb/s=1k*1kb/s=10³*10³b/s

以此类推

然后传输时间应该用数据大小除以数据率，得出传输时间

比如100M的数据传输，传输速度为100Mbps，所需要的时间为

100MB/100Mbps=MB/Mbps=8*2²ºb÷10⁶b/s=8.388608s

 

带宽指计算机网络中通道传输数据的能力，表示在单位时间内某信道所能通过的“最高速率”，比如我们的宽带是1000兆，出口最高网速为1000M/b

 

吞吐量，指单位时间内所通过的数据量，和带宽类似，但是吞吐量是会实时发生变化，并且吞吐量更加偏向于实际生活使用的速率，而带宽是偏向于理论最高值

 

时延

也被称为延迟分为传播时延，处理时延，发送时延：

理解为计算帧数据传输时间，在整个网络中多次传输就会有多次发送时延

 

往返时间RTT（Round-Trip Time）

往返时间不包含发送时延，只计算在传输路途的延迟，其中有路由的处理时延和传播时延

RTT由三个部分决定：链路传播时间，末端处理时间，路由缓存处理时间

例如：

这里计算有效数据率：

 

利用率

信道利用率并非越高越好，利用率越高越容易信道阻塞，并且时延也越高

 

丢包率

传输过程中丢失的分组所占总分组的比例

丢包的两种情况，一个是在传输过程中出现误码，被交换机检测到，所以被丢弃，第二种情况是路由器缓冲区已满，路由器没有储存空间来存储，所以被路由丢弃