计算机网络概论

Posted 2021-06-05 MirrorML

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了计算机网络概论相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

计算机网络概论

定义

简单定义

计算机网络是以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。

较好的定义

计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的，而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的（例如，传送数据或视频信号）。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用。

计算机网络组成

从物理组成来看

1) 硬件：由主机、通信处理机（或称为前端处观器）、通信线路和交换设备(交换机等连接设备）组成。

2) 软件：主耍包括实现资源共享的软件和方便用户使用的各种工具软件。

3) 协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则。

从功能组成来看

1) 通信子网：由各种传输介质、通信设备和相应的网络协议组成，为网络提供数据传输、交换和控制能力，实现联网计算机之间的数据通信。

2) 资源子网：由主机、终端以及各种软件资源、信息资源组成，负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与服务。

计算机网络分类

按分布范围分类

广域网、城域网、局域网、个人区域网

按拓扑结构分类

星形网络、总线型网络、环形网络、网状形网络

按传输技术分类

广播式网络、点对点网络

按使用者分类

公用网、专用网

按数据交换技术分类

电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络

计算机网络性能

速率

速率是计算机网络中最重要的性能指标，指的是数据的传送速率，也成为数据率或比特率。
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。
比特（bit）来源于binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0.
速率的单位是bit/s（或b/s、bps），或kbit/s、Mbit/s、Gbit/s等。例如4x10^10bit/s的数据率就记为40Gbit/s。
速率往往是指额定速率或标称速率，非实际运行速率。

带宽

吞吐量

吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。
吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

时延

时延是指数据（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，有时也称为延迟或迟延。

发送时延

发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。

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。

发送时延=数据帧长度/发送速率

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。

传播时延=传输信道长度/传输介质中信号的传播速率

处理时延

主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间。

排队时延

分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延。排队时延的长短往往取决于网络中的通信量。

时延带宽积

链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

往返时间RTT

往返时间表示从发送方发送数据开始，到发送发收到来自接收方的确认，总共经历的时间。
往返时间还包括各中间结点的处理时延、排队时延以及转发数据时的发送时延。

利用率

信道利用率

信道利用率指出数据流经信道的占用比，完全空闲的信道的利用率是零。

当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。

信道利用率并非越大越好。

网络利用率

网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。

计算机网络体系结构

OSI参考模型

TCP参考模型

模型对比

相同点

（1）这两种模型都基于独立的协议栈的概念，强调网络技术独立性和端对端确认。

（2）都采用分层的方法，每层建立在下层提供的服务基础上，并为上层提供服务，且层的功能大体相同，两个模型能够在相应的层找到相应的对应功能。

不同点

（1）分层模型不同。TCP/IP模型没有会话层和表示层，并且数据链路层和物理层合而为一。

（2）OSI模型有3个主要明确概念：服务、接口、协议。而TCP/IP参考模型在三者的区别上不是很清楚。

（3）TCP/IP模型对异构网络互连的处理比OSI模型更加合理。

（4）TCP/IP模型比OSI参考模型更注重面向无连接的服务。在传输层OSI模式仅有面向有连接的通信，而TCP/IP模型支持两种通信方式；在网络层OSI模型支持无连接和面向连接的方式，而TCP/IP模型只支持无连接通信模式。

连的处理比OSI模型更加合理。

以上是关于计算机网络概论的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章