6月9日学习笔记


计算机网络基础

网络

由若干节点和链接节点链路组成

主机

与网络连接的外围计算机(通常情况下)

因特网(Iternet)专有名词

世界上最大、开放、由众多网络连接而成的特定计算机网络。采用TCP/IP协议通讯

三个阶段

阶段一:

美军用计算机网:阿帕网

数据集中处理

数据处理通信处理由主机完成

特点:   1)传输速率低   2)没有应用场景

直到1983年TCP/IP协议成为标准协议,Internet诞生

阶段二:

建成三级机构互联网

主干网        

地区网

校园网(或企业网)

阶段三:

逐渐形成多层次ISP(Internet Service Provider | 互联网提供者)结构互联网

ISP:

主干ISP

地区ISP

本地ISP

因特网组成部分

按功能划分

1)边缘部分:互联网主机组成,用户直接使用

2)核心部分:由大量网络路由器组成,为边缘部分提供服务

边缘部分

边缘主机,被称为端系统

主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通,    也称为计算机之间通信

1)客户服务器方式(C/S方式),即Client/Server方式
//确认客户端,服务端

2)对等方式(P2P方式),即Peer-to-Peer方式 
//点对点

核心部分

在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)

三种交换方式

1)电路交换:电话通过交换机接通带话线方式

效率低,不适用与计算机通信

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三个步骤:

建立连接(分配通信资源)

通话(一直占用通信资源)

释放连接(归还通信资源)

2)分组交换(Packet Switching):路由器转发收到的分组、实现分组交换

采用存储转发技术,把报文(要发送的整块数据 message)分组(包 package)后进行传送

3)报文交换

整个报文先传送到相邻结点,查找转发表,转到下一个节点。

不做大小限制,对设备缓存空间有要求

计算机网络分类

按照作用范围分类

1)广域网(互联网核心部分 WAN)

长距离通讯数据,几十到千公里

2)城域网(MAN)

作用范围一般是一个城市
可跨越几个街区甚至城市
作用距离为5~50km

3)局域网(LAN)

例如:学校机房   寝室网络

4)个人区域网(PAN)

范围10m左右

按照啊网络线路结构分类(拓扑结构)

1)星形

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优点:

1.控制简单,访问协议简单,易于额昂罗监控管理

2.故障诊断隔离容易,单点故障影响一台设备

缺点:

1.消耗大量电缆,安装维护工作量大

2.中央节点负担重

3.站点分布处理能力较低

2)总线型

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特点:

1.结构简单

2.走线量小

3.成本较低

4.扩充灵活

5.诊断故障和隔离较困难

6.易于发生数据碰撞,线路争用严重

3)环形

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令牌环网中主要应用

效率低

4)网状型

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优点:

1.网络可靠性高

2.可组建多种形状,采用多种信道,多种传输速率

3.可选择最佳路径,传输时延小

缺点

1.控制复杂,软件复杂

2.线路费用高,不易扩充

3.以太网设置不当,会造成广播风暴

计算机网络性能指标

速率、带宽、吞吐量、时延、往返时间、利用率、丢包率

速率

比特:bit(一个二进制数)
字节:Byte
1B = 8b

计算机网络上的主机在数字信道上传送比特数据的速率,也称为比特率或数据

1 MB = 1024 B           //Byte

1 Mb/s = 1000 b/s    //bit

带宽

单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率

单位: b/s (kb/s, Mb/s,Gb/s, Tb/s)

吞吐量

表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的实际数据量

吞吐量  <= 带宽

时延

数据(一个报文或分组,甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间

1)发送时延

主机或路由器发送数据帧所需要的时间

发送时延 = 数据帧长度(bit)/发送速率(bit/s)

2)传播时延

电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间

传播时延 = 信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)

3)处理时延

处理时延指的是主机或者路由器在收到分组信息时花费的时间

往返时间(RTT)(Round-Trip Time)

从发送端将所有需要发送数据发送到传输媒介开始,到发送端收到来自接收端的确认总共经历的时间(不包含发送时延)

决定:

链路的传播时间

末端系统的处理时间

路由器的缓存中的排队和处理

有效数据率 = 数据长度/(发送时间 + RTT)

利用率

1)信道利用率

用来表示某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)

2)网络利用率

全网络的信道利用率的加权平均

信道利用率并非越高越好

Do:空闲时延

D:实际时延

U:信道利用率

D = Do/(1 - U)

丢包率

指在一定的时间范围内,传输过程中丢失的分组数量与总分组数量的比率

1)误码,丢包

2)缓冲区满,丢包

计算机网络体系结构

OSI体系结构

OSI七层协议体系结构:

1)物理层

2)数据链路层

3)网络层

4)运输层

5)会话层

6)表示层

7)应用层

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