【计算机网络篇】计算机网络概述

devtools/2024/9/23 22:40:53/

本文主要介绍网络>计算机网络第一章节的内容,文中的内容是我认为的重点内容,并非所有。参考的教材是谢希仁老师编著的《网络>计算机网络》第8版。跟学视频课为河南科技大学郑瑞娟老师所讲计网。

文章目录

🎯一.网络>计算机网络的组成 

✨主要内容

1.边缘部分

2.核心部分

✨跟练习题

🎯二.网络>计算机网络的分类 

🎯三.网络>计算机网络的性能指标

✨主要内容

✨跟练习题

🎯四.网络>计算机网络体系结构

✨主要内容

1.协议与划分层次

2.网络>计算机网络的体系结构

 3.TCP/IP模型

4.具有五层协议的体系结构

✨跟练习题


🎯一.网络>计算机网络的组成 

✨主要内容

互联网的拓扑结构虽然非常复杂,并在地理上覆盖了全球,但从其工作方式上看,可以划分为以下两大块:

1.边缘部分

由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的,用来进行通信和资源共享。

1.1.1主要功能:通信和共享

2.核心部分

由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)。

1.2.1主要功能:连通性

1.2.2在网络核心部分起特殊作用的是路由器:分组交换

1.2.3三类交换方式:分组交换,电路交换,报文交换

✨跟练习题

1.世界上很多国家都相继组建了自己国家的公用数据网,现有的公用数据网大多采用分组交换方式。

2.电话交换系统采用的是电路交换

3.目前网络应用系统采用的主要模型是客服/服务器计算模型

4.路由器是实现分组交换的关键构件,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。

5.接入网既不属于因特网的核心部分,也不属于因特网的边缘部分。

🎯二.网络>计算机网络的分类 

1.作用范围:广域网,局域网,城域网,个人区域网。

2.从网络的使用者进行分类:公用网,专用网。

🎯三.网络>计算机网络的性能指标

✨主要内容

1.比特(bit)是计算机中数据量的单位,也是信息论中使用的信息量的单位

注意:一个字节=8比特,一个比特就是二进制数字中的1或0。

2.速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate) :发送数据的速率。是网络>计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是 b/s,或kb/s, Mb/s, Gb/s 等。

3.“带宽”(bandwidth)本意是指信号具有的频带宽度,单位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。

这里是数字信道所能传送的“最高数据率” ,单位是“比特每秒”,或 b/s (bit/s)。

注意:在计算机界,K = 2¹⁰= 1024, M = 2²⁰, G = 2³⁰ ,T = 2⁴⁰

4.传输时延(发送时延 ):发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。 即从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。

例:需传送1M字节的数据,在带宽为100M的网络里传送,1MB*8/100Mbps=80ms

 5.传播时延: 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。200000Km/s 信号传输速率(即发送速率)和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。

例:假设传播距离是1000km,传播时延=1000km/200000km/s=5ms

6.总时延 = 排队时延+处理时延+发送时延+传播时延

7.信道利用率:信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过),空闲信道的利用率为零。

例:(1)如果在20分钟内没有使用手机,那么这20分钟内的信道利用率为0

(2)如果在200分钟内有20分钟用手机工作,那么信道利用率为20/200=0.1

✨跟练习题

1.应用层想要传输长度为200字节的数据,经过网络传输时,需要加上20字节的TCP首部,20字节的IP首部,最后加上数据链路层18字节的首部和尾部,数据的传输效率是多少? 如果应用层传输1000字节的数据,此时的数据传输效率是多少?

注意:应用层传输效率的计算公式为:传输数据长度占总产度的比例。

200/(20+20+18)=77%

1000/(20+20+18+1000)=94.52%

2.时延是网络性能的重要指标,包括发送时延、______、处理时延。

传播时延

🎯四.网络>计算机网络体系结构

✨主要内容
1.协议与划分层次

(1)网络协议,简称为协议,是为进行网络中的数据交换而建立的规则,标准或约定。

(2)网络协议主要由以下三要素组成:

语法,即数据与控制信息的结构和格式

语义,即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应

同步,即事件实现顺序的详细说明

(3)我们把网络>计算机网络划分了层次,相应的层之间进行交换的时候,需要有一定的格式,这种格式就是网络协议,协议本质上就是层与层之间沟通的语言。

2.网络>计算机网络的体系结构

(1)网络>计算机网络的体系结构是网络>计算机网络的各层及其协议的集合。

(2)体系结构就是这个网络>计算机网络及其部件所完成的功能的精确定义。

(3)体系结构是抽象的,而实现是具体的,是真正在运行的计算机的硬件和软件。

(4).接口:同一系统中相邻两层的实体进行交互的地方

(可以理解为下层向上层提供的一个函数)

(5).服务:为保证上层对等体之间能相互通信,下层向上层提供的功能。

(6).实体:表示任何可发送或接收信息的硬件和软件进程。

注意:

本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议,

下面的协议对上面的服务用户是透明的。

协议是水平的,即协议是控制对等实体之间通信的规则。

服务是垂直的,即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

 3.TCP/IP模型

TCP/IP模型是一种四层网络模型,包括应用层、传输层、网络层和网络接口层。与OSI七层模型相对应: 
(1)应用层:对应OSI模型的应用层、表示层和会话层。 
(2)传输层:应OSI模型的传输层。

(3)网络层:对应OS模型的网络层。 

(4)网络接口层:对应OS/模型的数据链路层和物理层。

4.具有五层协议的体系结构

1. 物理层(Physical Layer)
作用:物理层负责在物理媒介上实现原始比特流的传输。它定义了网络设备之间的物理连接、电气特性、数据传输速率、信号形式等。

2. 数据链路层(Data Link Layer)
作用:数据链路层负责在相邻的网络节点之间传输数据帧。它在物理层提供的服务基础上,通过差错控制和流量控制机制,确保数据的可靠传输。

3. 网络(Network Layer)
作用:网络层负责在多个网络之间进行数据包的传输和路由选择。它定义了数据包从源到目的地的路径选择,以及数据包的寻址和路由。

4. 传输层(Transport Layer)
作用:传输层负责为应用程序提供端到端的数据传输服务。它确保数据的完整性、顺序和可靠性。传输层协议可以提供面向连接的服务(如TCP)或无连接的服务(如UDP)。
注意:传输层是真正的从源到目标的‘端到端’的层。


5. 应用层(Application Layer)
作用:应用层是最接近用户的一层,它为应用软件提供网络服务。应用层定义了用于应用程序的网络交互协议和方法,如文件传输、电子邮件、网页浏览等。

✨跟练习题

1.TCP/IP的网络接口层对应OSI的______。

物理层和数据链路层

2.协议是(  )之间进行通信的规则或约定。

不同节点对等实体

3.网络协议主要要素为( )。

语法,语义,同步

4.TCP/IP协议是Internet中计算机之间通信所必须共同遵循的一种(  )。

通信协议


http://www.ppmy.cn/devtools/116209.html

相关文章

强化学习Reinforcement Learning|Q-Learning|SARSA|DQN以及改进算法

一、强化学习RL 强化学习是机器学习的一个重要的分支,是一种有效的工具,在文献中被广泛用于解决MDP问题。在一个强化学习过程中,一个智能体只能通过和它所处的环境互动学习最优策略。特别地,智能体首先观察自己当前的状态&#xf…

Matlab自学笔记36:日期时间型的概念、分类和创建方法

1.概念 日期时间型(Dates and Time)数据具有灵活的显示格式和高达毫微秒的精度,并且可以处理时区、夏令时和平闰年等特殊因素 2.日期时间型数据有以下三种表示方式 (1)Datetime型,表示日期时间点&#x…

在交互式系统中,非剥夺是不是一个好的策略?为什么?

非剥夺方式:分派程序一旦把处理机分配给某进程后便让它一直运行下去,直到进程完成或发生某事件而阻塞时,才把处理机分配给另一个进程。 剥夺方式:当一个进程正在运行时,系统可以基于某种原则,剥夺已分配给它的处理机,将之分配给其它进程。剥夺原则有:优先权原则、短进程、优先…

为什么网上Python爬虫教程这么多,但是做爬虫的这么少呢?

专业的爬虫已经有搜索公司、数据公司在做了,像百度、搜狗、德勤等等,相关的程序员岗位也不少。但大多数场景下都只需要简单的爬虫,数据量小、难度低,这样简单的爬虫压根不需要专门的人才,不管用Python,还是…

小程序地图展示poi帖子点击可跳转

小程序地图展示poi帖子点击可跳转 是类似于小红书地图功能的需求 缺点 一个帖子只能有一个点击事件,不适合太复杂的功能,因为一个markers只有一个回调回调中只有markerId可以使用。 需求介绍 页面有地图入口,点开可打开地图界面地图上展…

【webpack4系列】编写可维护的webpack构建配置(四)

文章目录 构建配置包设计功能模块设计和目录结构设计功能模块设计目录结构设计 使用ESLint规范构建脚本冒烟测试介绍和实际运用冒烟测试 (smoke testing)冒烟测试执行判断构建是否成功判断基本功能是否正常 单元测试和测试覆盖率测试框架编写单元测试用例单元测试接入测试覆盖率…

java原子操作类

在并发编程中,Java 提供了一组原子操作类来确保线程安全,这些类位于 java.util.concurrent.atomic 包中。这些类通过底层硬件支持的CAS(Compare-And-Swap,比较并交换)机制,能够在无锁的情况下实现对变量的安…

maxwell 输出消息到 kafka

文章目录 1、kafka-producer2、运行一个Docker容器,该容器内运行的是Zendesk的Maxwell工具,一个用于实时捕获MySQL数据库变更并将其发布到Kafka或其他消息系统的应用3、进入kafka容器内部4、tingshu_album 数据库中 新增数据5、tingshu_album 数据库中 更…