计算机网络结构概述
计算机网络定义
- [广义]凡是能够远程信息处理的系统或者能进一步达到资源共享的系统都是计算机网络
- [共享]能够以相互共享资源的方式互联起来的计算机系统的集合 ， 目的：资源共享；组成：不同地理位置独立自治计算机。统一规则：网络协议
- [用户透明]存在一个能为用户自动管理资源的网络操作系统。分布式系统未来网络发展追求的目标
计算机网络结构
-
硬件：
主机（计算机，端系统）通信链路（光纤，双绞线）交换设备（路由器，交换机）通信处理机（网卡）等组成 -
软件
软件主要是应用层程序工具 例如邮件收发程序，网络操作系统，FTP程序聊天软件等等 -
协议
网络传输数据时候的规范
计算机网络分类
分布范围划分：
- 广域网 WAN 远程网，告诉链路链接
- 城域网 MAN 5~50KM 以太网技术
- 局域网 LAN 交换技术 广播技术
- 个人局域网 PAN ： WIFI技术
按照传输技术来分：
- 广播式： 局域网基本上都会采用这个形式
- 点对点网络：物理线路链接的两台电脑，广域网
按照拓扑结构
总线形： 但跟传输线连接起来，建网容易，增减方便，节省线路
星形： 中央设备相互连接（以前是电脑，现在是交换机或者路由器） 成本高，对中央节点故障敏感
环形：令牌环局域网，环中信号单向传播
网络形：可靠性高，控制复杂成本高
交换技术：
- 电路交换技术，传统电话网络
- 报文交换网络：
用户数据+源地址+目的地址+校验码 封装报文。相邻节点，转发
计算机网络功能
- 数据通信：最基本最重要的功能；文件传输，电子邮件
- 资源共享：数据（NAS），软件（服务），甚至硬件都可以共享(打印机)
- 分布式处理： 某个计算机系统负荷过重，分配给其他的计算机系统
- 可靠性（互为替代机）容灾
- 负载均衡-》 工作任务均衡的分配给几个计算机工作；
计算机网络标准化
ISO 国际标准化组织 -》 指定了OSI参考模型
ITU 国际电信联盟 -》 远程通信的标准
IEEE 国际电气电子工程师协会 -》 802 标准
性能指标
- 带宽 HZ
- 时延delay ，发送 传播，处理
- 时延带宽积 传播时延*带宽
- 往返时延
- 吞吐量
- 速率 speed
- 信道利用率 有数据通过/有无数据通过时间
一些练习
- 考虑到最大距离2Km的局域网，当宽带等于多少时，传播延时等于100B分组的发送延时，传播速度2*10^8 m/s
对于512B分组结果又如何？
100B/bw = 2km/（210^8） ===> wb=10010^5=10MB/s =80Mb/s
同理可以计算512B的结果
- 在一下条件比较电路交换和分组交换
电报共x bit
共经过k段链路
每段传播时延d秒
传输速度b bit/s
电路交换的建立时间s秒
分组交换长度p比特
排队等待时间忽略不见，
计算时延并比较什么条件下各自更小？
电路交换时延 = 连接时延 + 发送时延 + 传播时延
分组交换 ： 发送时延 + 传播时延
传播时延： k*d
电路交换时间 s +kd + x/b
分组交换时间： t=p/b 发送时延
经过k-1个t时间之后到达目的站
总发送时延 （k-1）*p/d + np/d
- 在上述题目中，报文长度分组长度分别为x和p+h， p为数据长度，h为每个分组的控制信息r固定长度
通信两端经过k段链路，传输速率为b比特每秒。 传播时延，排队时间处理时延忽略不计
为了使得总时延最小应该p的值为多少？
- 1000KB报文总时间，从开始传送到文件最后一位到达。 往返时间100ms 一个分组是1KB
开始握手过程需要2RTT时间
1） 带宽1.5Mb/s 分组连续发送
2） 等待一个RTT发送下一个分组
3）宽带无线大，等待每个RTT后可以发送20个分组
