一、基本概念
1、网络>计算机网络:由若干节点和连接这些结点的链路组成(交换机连接)
3、ISP:互联网服务提供商,ISP高级路由器连接全部组成互联网
4、互联网必须使用TCP/IP协议、互联网随便。
5、边缘:主机、软件,为人服务
6、核心:为边缘服务,由大量网络和路由器组成
7、功能:数据通信、资源共享、分布式处理(复杂任务分配给多个计算机减少任务时间)、提高可靠性(多个服务器,备份....)、负载均衡(多台服务器提供给客户端使用)。
二、交换技术
1、电路交换:过程①建立连接②通信(一直占用资源)③释放连接
优点:通信前建立端对端的线路资源,数据直送传输速率高。
缺点:
- 建立/释放连接需要额外时间开销。
- 线路被通信双方独占利用率低。
- 线路分配灵活性差。
- 无法发现传输过程中的数据错误。
2、报文交换:
报文交换机内维护一个数据结构:转发表。
报文组成:控制信息(发送方,接收方),用户数据(内容)。
存储转发思想:把传送的数据单元先存储进中间节点,再根据目的地址转发至下一节点。
优点:
- 无需建立连接;
- 数据以报文为单位被存储转发,通信线路灵活分配
- 通信时间内两用户无需独占整条线路,线路利用率高
- 校验技术支持差错控制
缺点:
- 报文不定长,不利于存储转发管理
- 长报文存储转发时间缓存开销大
- 长报文易出错,重传代价高
3、基于报文交换,生出分组交换:分组进行存储转发。
首部包含分组号,路由器就是典型分组交换机。
优点:
- 无需建立连接
- 分组存储转发:线路灵活分配
- 不独占线路:线路利用率高
- 校验技术:差错控制
- 改进了报文交换的缺点
缺点:
- 相比报文交换控制信息占比增加
- 相比电路交换,存在存储转发时延
- 传输过程可能分组失序。丢失,增加处理复杂度
4、基于分组交换的虚电路交换。
三、网络分类
1、分类:
按分布范围:(广域网WAN,城域网MAN,局域网LAN,个域网PAN)
按传输技术:(广播式网络:范围内都会受到分组,检查地址后决定是否接受
点对点网络:精准送达)
按拓扑结构:(总线型结构:数据广播式传输,存在总线争用问题
环形结构:广播式,没有总线争用
星形结构:点对点
网状结构:点对点)
按使用者:公用网、专用网
四、网络>计算机网络性能指标
1、速率(数据率、比特率、数据传输率):连接在网络>计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率
2、带宽:网络通信线路传送数据的能力,是网络设备所能支持的最高速度。
3、吞吐量:单位时间内通过某个网络(通道)的数据量。b/s,kb/s,M/s等
4、时延:数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。
①发送时延:发送分组第一个bit开始到该分组最后一个bit发送完需要的时间(数据长度/信道带宽)
②传播时延:取决于电磁波传播速度和链路长度(信道长度/电磁波在信道上的传播速率)
③排队时延:在路由器排队等待,
④处理时延:在路由器准备发送时,检查数据。
5、时延带宽积:传播时延和带宽的乘积(指链路上有多少比特)
6、往返时延RTT:从发送方发送数据开始到发送方受到接收方的确认总共经历的时延
RTT包括:传播时延*2+末端处理时间
7、利用率:①信道利用率:有数据通过时间/有+无数据通过时间;②网络利用率:信道利用率加权平均值
五、体系结构
1、分层基本原则
- 各层相对独立,每层只实现一种相对独立功能
- 每层之间界面自然清晰易于理解,交流尽可能少
- 结构上可分割,每层都采用最合适的技术
- 保持下层对上层的独立性,上层单向向下提供服务
- 整个分层结构能促进标准化工作
2、每个层次之间,某个层次使用下层提供的服务,为上层提供服务。
接口是垂直的,协议是平行的。
3、网络>计算机网络分层结构:①OSI参考模型,七层;②TCP/IP参考模型,四层。
六、OSI参考模型:
1、层次:
765层:资源子网,数据处理
123层:通信子网:数据通信
- 应用层7
- 表示层6
- 会话层5
- 传输层4
- 网络层3
- 数据链路层2
- 物理层1
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:万维网、文件传输...
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:数据格式变换(翻译官)、数据加密解密、数据压缩恢复
会话层:提供建立连接并在连接上有序传输数据
传输层:负责主机中两个进程的通信即端到端的通信
网络层: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。
数据链路层:把网络层传下来的数据报组装成帧。
物理层:实现比特流透明传输。
七、TCP/IP参考模型
1、结构:应用层(相当于OSI的应用+表示+会话层)、传输层、网际层(OSI网络层)、网络接口层(数据链路+物理层)。
OSI模型 | TCP/IP模型 | |
网络层 | 无连接+面向连接 | 无连接 |
传输层 | 面向连接 | 无连接+面向连接 |
2、五层参考模型综合两种模型优点: