【计算机网络基础】未完结
第一章 计算机网络概述
1.计算机网络基础
1.1 计算机网络的概念
计算机网络:是一个讲分散的,具有独立功能的计算机系统,通过通信设备和线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统
计算机网络是互连的、自治的计算机集合
互连-互联互通、通信链路
自治-无主从关系
1.2 计算机网络的功能
- 数据通信
- 资源共享:硬件,软件,数据
- 分布式处理:多台计算机处理同一个工作的不同功能(hadoop)
- 提高可靠性:如果一个计算机宕机,可以有替代机
- 负载均衡:多台计算机一起工作,工作任务分配给多台计算机
1.3 计算机网络的组成
1.4 计算机网络的分类
1.按照分布范围分为
- 广域网
- 城域网
- 局域网
- 个人区域网
2.按照使用者分
- 公用网
- 中国电信
- 中国联通
- 专用网
- 铁路网
- 军网
3.按照交换技术分
- 电路交换
- 报文交换
- 分组交换
4.按照拓扑结构分
5.按照传输技术
- 广播式网络:共享公共通信通道
- 点对点网络:使用分组存储转发和路由机制
总结:
2.标准化工作及相关组织
2.1 标准化工作
标准的分类
- 法定标准:由权威机构指定制定的正式的,合法的标准
- 事实标准:某些公司的产品在竞争中占据了主流就成为了标准
2.2 RFC
2.3 相关组织
总结:
3.性能指标
3.1 速率
速率 就是 数据率 或者 数据传输率 或者 比特率
比特 1/0 位
连接在计算机网络上的主机在数字信道上传输数据的位数的速率
单位b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s,Tv/s
3.2 带宽(物理极限)
带宽原本指的是某个信号具有的频带宽度,即最高频率和最低频率之差,单位是赫兹(HZ)
计算机网络中,带宽用来标识网络的通信线路传送数据的能力,通常是指单位时间内从网络中的一点到另一点所通过的最高数据率,单位是比特每秒
3.3 吞吐量
表示在单位时间内通过某个网络或者信道或者接口的数据量。单位b/s,kb/s,Mb/s......
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
吞吐量=连路上的是速率加和
3.4 时延
指的是数据/报文/比特流从网络的一段发送到另一段需要的时间,也叫做延迟或者迟延,单位是秒。
- 发送时延
- 发送时延=数据长度/信道带宽
- 传播时延
- 取决于电磁波的传播速度和链路长度
- 传播时延=信道长度/电磁波传播速率
- 排队时延
- 等待输出/输入的链路可用
- 处理时延
- 处理时延就是处理过程
3.5 时延带宽积
时延带宽积=传播时延*带宽
时延带宽积的单位bit
3.6 往返时延RTT
从发送方发送数据开始,到发送方收到接收方的确认,总共经历的誓言
通过ping ip的来看
huhao@huhaodeMacBook-Pro ~ % ping www.baidu.com
PING www.baidu.com (180.101.49.11): 56 data bytes
64 bytes from 180.101.49.11: icmp_seq=0 ttl=46 time=26.428 ms
64 bytes from 180.101.49.11: icmp_seq=1 ttl=46 time=24.575 ms
64 bytes from 180.101.49.11: icmp_seq=2 ttl=46 time=24.071 ms
64 bytes from 180.101.49.11: icmp_seq=3 ttl=46 time=24.246 ms
64 bytes from 180.101.49.11: icmp_seq=4 ttl=46 time=24.753 ms
64 bytes from 180.101.49.11: icmp_seq=5 ttl=46 time=27.308 ms
64 bytes from 180.101.49.11: icmp_seq=6 ttl=46 time=30.587 ms
64 bytes from 180.101.49.11: icmp_seq=7 ttl=46 time=24.628 ms
64 bytes from 180.101.49.11: icmp_seq=8 ttl=46 time=25.563 ms
# time 就是本机和服务器的时延
3.7 利用率
4.分层结构、协议、接口、服务
4.1 分层结构
正式认识分层结构
概念总结:
4.2 计算机网络分层结构
- 7层osi参考模型【法定标准】
- 4层tcp/ip参考模型【事实标准】
- 5层体系结构
4.3 OSI参考模型
4.3.1 参考模型概述
osi七层参考模型
一个通信过程的实例
4.3.2 各层的功能
应用层:所有能和用户交互产生网络流量的程序就是应用程序
表示层:用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式(语法和语义)
-
功能一:数据格式交换
- 比特流---jpg图片之间的交换等......
-
功能二:对数据进行加密解密
- 发送端:"我的微信支付密码就是xxx"--->"加密后的数据"
- 接受端:"加密后的数据"--->"我的微信支付密码就是xxx"
-
功能三:数据压缩和恢复
-
主要协议:JPEG、ASCII
会话层:向表示层的实体、用户进程提供建立连接并在连接上有序的传输数据,这就是会话、也是建立同步(syn)
-
功能一:建立、管理、终止会话
-
功能二:使用校验点可以让会话在通信失效的时候从校验点、同步点继续恢复通信,实现数据同步,适合传输大文件
-
主要协议:ADSP、ASP
传输层:负责主机中两个进程的通信,即端到端的通信,传输单位是报文段或用户数据报
-
功能一:可靠传输、不可靠传输
-
功能二:差错控制
-
功能三:流量控制
-
功能四:复用分用
-
主要协议:tcp,udp
网络层:主要任务是把分组从源端传送到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务,网络层传输单位是数据报。
-
功能一:路由选择
-
功能二:流量控制
-
功能三:差错控制
-
功能四:拥塞控制
- 若所有节点都来不及接受分组,而要丢弃大量的分组的话,网络就处于拥塞状态。因此要采取一定的措施,缓解这种拥塞。
-
主要协议:IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP、OSRF
数据链路层:主要任务是把网络层传下来的数据组装成帧,数据链路层的传输单位是帧。
-
功能一:成帧(定义帧的开始和结束)
-
功能二:差错控制
-
功能三:流量控制
-
功能四:访问控制(控制信道的访问)
物理层:在物理媒体上传输比特流实现透明传输
什么是透明传输?不管什么样的比特组合,直接放在链路上传输
-
功能一:定义接口特性
-
功能二:定义传输模式(单工,半双工,双工)
-
功能三:定义传输速率
-
功能四:比特同步
-
主要协议:rj45、802.3
4.4 TCP\IP参考模型
Tcp\Ip和osi相同点:
Tcp\Ip和osi不同点:
4.5 OSI五层参考模型
第二章 物理层
1.数据通信的基本知识
典型的数据通信模型
数据通信的相关术语
三种通信方式
两种数据传输方式
码元
波特
速率
带宽