计算机网络--概述正文
计算机网络
- 概念：是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。
计算机网络是一个互连(互联互通)的，自治(没有主从关系)的计算机集合。 - 功能：
- 数据通信
- 资源共享（软件，硬件，数据）
- 分布式处理
- 提高可靠性
- 负载均衡
- 组成
- 组成部分：硬件，软件，协议
- 工作方式：
- 边缘部分：用户直接使用（cs方式，p2p方式）
- 核心部分：为边缘部分服务
- 功能组成
- 通信子网
- 资源子网
- 分类
- 分布范围
- 广域网（交换技术）
- 城域网
- 局域网（广播技术）
- 个人区域网
- 交换技术
- 电路交换
- 报文交换
- 分组交换
- 分布范围
1.速率相关的性能指标
- 速率
- 速率即数据率或者称数据传输率或比特率
- 连接在计算机网络上的主机在数字信道上传输数据位数的速率
| 速率 | 存储容量 1Byte=8bit | |
|---|---|---|
| 千 | 1kb/s=10^3b/s | 1KB=1024B |
| 兆 | 1Mb/s=10^3kb/s | 1MB=2^10KB |
| 吉 | 1Gb/s=10^3Mb/s | 1GB=2^10MB |
| 太 | 1Tb/s=10^3Gb/s | 1TB=2^10GB |
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带宽
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带宽：原来指信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹（Hz）
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计算机网络中，带宽用来表述网络的通信线路传输数据的能力，通常指单位时间内从网络中从某一点到另一点能通过的“最高数据率”。单位是“比特每秒”，b/s
假设设备的带宽是1Mb/s，则表示，一秒时间，发送1Mb数据，但是传输链路的速率可能会有限制
-
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吞吐量
- 单位时间内通过某个网络（只进或者只出）的数据量（吞吐量受到网络的带宽或者网络的额定速率的限制）
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时延
-
发送时延：数据长度/信道带宽【高速链路，指的是提高带宽】
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传播时延：信道长度/电磁波在信道上的传播速率（将比特流转换成电磁波，以电磁波的形式传送比特流）
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排队时延：等待输入输出链路可用
-
处理时延：检错，输出
-
| 名称 | 描述 | 计算公式 |
|---|---|---|
| 发送时延 | 数据从主机到信道上所用的时间 | 发送的数据长度/发送速率 |
| 传播时延 | 数据在信道上传播所花费的时间 | 信道长度/电磁波在信道上传播的速率 |
| 排队时延 | 数据在路由器前等待前面数据处理的时间 | 无计算方式 |
| 处理时延 | 数据在路由器中处理需求的时间 | 无计算方式 |
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时延带宽积
- 时延带宽积=传播时延*带宽（单位bit）
- 时延带宽积可以称为以比特为单位的链路长度，即“某段链路现在有多少比特”，容量
-
往返时延RTT
- 从发送方发送数据，到发送方收到接收方的确认（接收方收到数据就立即发送确认）总共经历的时延
- RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多（RTT=2*传播时延）
-
利用率
- 信道利用率：有数据通过/数据通过时间
2. 计算机网络分层结构
- 分层结构
- 7层OSI参考模型（法定模型）
- 4层TCP/IP参考模型（事实标准）
- ISO/OSI参考模型
- 目的：支持异构网络系统的互联互通
3. 通信解释
层数解释
- 应用层
- 概念：用户与网络及交互的程序
- 典型服务：文件传输（FTP），电子邮件（SMTP),万维网（HTTP）
- 表示层
- 概念：处理两个通信系统交换信息的表示方式
- 功能：数据格式变换，数据加密解密，数据压缩与恢复
- 会话层
- 概念：向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序传输数据，也叫建立同步（SYN）
- 功能：建立，管理，终止会话 、使用校验点，使会话在通信失效同步点继续恢复通信，实现同步
- 协议：ADSP，ASP
- 传输层
- 概念：负责主机中两个进程的通信，即端到端通信
- 功能：可靠传输，不可靠传输、差错控制、流量控制、复用分用
- 网络层
- 概念：将分组从源端发送到目的端，为分组交换上网的不同主机提供服务。单位是数据报
- 功能：路由选择、流量控制、差错控制、拥塞控制
- 协议：IP，IPX，ICMP，IGMP，ARP，RARP，OSPF
- 数据链路层
- 概念：将网络层传输下来的数据报封装成帧。单位是帧
- 功能：封装成帧、差错控制、流量控制、访问接入
- 协议：SDLC，HDLC，PPP，STP
- 物理层
- 概念：物理媒体上实现比特流的透明传输。单位是比特
- 功能：定义接口特性、定义传输模式、定义传输速率、比特同步、比特编码
- 协议：802.3
3.TCP/IP参考模型
- 参考模型相同点
- 都分层
- 基于独立的协议栈
- 实现异构网络的互联
- 参考模型不同点
- OSI定义：服务、接口、协议
- OSI先出现，参考模型先于协议出现
- TCP/IP设计时，考虑异构网络的问题，重视IP
4.五层参考模型
