01.概念、组成、功能和分类
计算机网络
- 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
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。
- 是一个将分散的、具有独立功能的
计算机网络的功能
数据通信
资源共享
- 分布式处理
- 提高可靠性
- 负载均衡
计算机网络的组成
- 组成部分:硬件、软件、协议。
工作方式
边缘部分
:用户直接使用C/S方式、P2P方式。核心部分
:为边缘部分服务。
功能组成
通信子网
:实现数据通信。资源子网
:实现资源共享/数据处理。
- 计算机网络的分类
02.标准化工作
标准的分类
法定标准
:由权威机构制定的正式的、合法的标准。如OSI
。事实标准
:某些公司的产品在竞争中占据了主流,时间长了,这些产品中的协议和技术就成了标准。如TCP/IP
。
标准化工作
RFC(Request For Comments)
——因特网标准的形式。
标准化工作的相关组织
国际标准化组织ISO
:OSI参考模型、HDLC协议。国际电信联盟ITU
:制定通信规则。国际电气电子工程师协会IEEE
:学术机构、IEEE802系列标准、5G。Internet工程任务组IETF
:负责因特网相关标准的制定、RFC-XXXX。
03.性能指标
速率
- 连接在计算机网络上的主机在
数字信道上传送数据位数的速率
。 - 单位:b/s,Kb/s,Mb/s,Tb/s
- 如果用字节表示,则是B/s,KB/s,MB/s,TB/s
- 1Byte=8Bit
- 连接在计算机网络上的主机在
带宽
- 在计算机网络中,指的是网络设备所支持的最高速度,单位同速率,是
理想条件下最高速率
。
- 在计算机网络中,指的是网络设备所支持的最高速度,单位同速率,是
吞吐量
单位时间内通过某个网络的数据总量
。
时延
- 指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟或迟延。单位是s。
时延带宽积
- 公式:
时延带宽积=传播时延x带宽
- 时延带宽积又称为以
比特为单位的链路长度
。 - 即“某段链路现在有多少比特”。
- 公式:
往返时延RTT
- 从发送方发送数据开始,到接收方确认收到为止所花费的时间。
- RTT=传播时延x2+处理时间(有时可能直接忽略)。
利用率
信道利用率
:信道利用率=有数据通过时间/有+无数据通过时间。网络利用率
:网络利用率=所有信道利用率加权求平均值。
04.分层结构
4.1为什么要分层
- 发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行
激活
。 - 要告诉网络如何识别目的主机。
- 发起通信的计算机要查明目的主机是否开机,并且与网络连接正常。
- 发起通信的计算机要弄清楚,对方计算机中文件管理程序是否已经做好准备工作。
- 确保差错和意外可以解决。
4.2怎么分层
分层的基本原则
- 各层之间相互
独立
,每层只实现一种相对独立的功能。 - 每层之间
界面自然清新
,易于理解,相互交流尽可能少。 - 结构上可分割开。每层都采用
最合适的技术
来实现。 - 保持
下层
对上层
的独立性,上层单向使用下层提供的服务
。 - 整个分层结构应该促进标准化工作。
- 各层之间相互
4.3正式认识分层结构
05.OSI参考模型
- 网络层及以上,每一层都要对上一层发送的数据进行处理(加个头部)
- 数据链路层不仅需要加头部,还需要加尾部
- 物理层什么都不加,只管发送数据(比特流)
应用层
- 所有能和用户交互产生网络流量的程序。
- 典型应用层服务:
文件传输(FTP)、电子邮件(SMTP)、万维网(HTTP)
。
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。
- 功能二:数据加密解密。
- 功能三:数据压缩和恢复。
会话层
- 向表示层实体/用户进程提供
建立连接
并在连接上有序
地传输
数据。 - 这是会话,也是
建立同步
(SYN)。 - 功能一:建立、管理、终止会话。
- 功能二:使用校验点可使会话在通信失效时从校验点/同步点继续恢复通信,实现数据同步。
- 主要协议:
ADSP、ASP
。
- 向表示层实体/用户进程提供
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。
- 负责主机中
网络层
- 主要任务是把
分组
从源端传到目的端,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。
- 主要任务是把
数据链路层
- 主要任务是把网络层传下来的数据报
组装成帧
。 - 数据链路层/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(接入)控制。
- 主要任务是把网络层传下来的数据报
物理层
- 主要任务是在
物理媒体
上实现比特流的透明传输
。 - 物理层传输单位是
比特
。 - 透明传输:指不管所传数据是什么样的比特组合,都应当能够在链路上传送。
- 功能一:定义接口特性。
- 功能二:定义传输模式。
- 功能三:定义传输速率。
- 功能四:比特同步。
- 功能五:比特编码。
- 主要任务是在
06.TCP/IP参考模型
OSI参考模型与TCP/IP参考模型相同点
- 都分层。
- 基于独立的协议栈的概念。
- 可以实现异构网络互联。
OSI参考模型与TCP/IP参考模型不同点
- OSI定义三点:
服务、协议、接口
。 - OSI先出现,参考模型先于协议发明,不偏向特定协议。
- TCP/IP设计之初就考虑到
异构网互联问题
,将IP作为重要层次。
- OSI定义三点:
07.5层参考模型
- 5层参考模型的数据封装与解封装
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