计算机网络概述

Posted 2021-06-07 My heart will go ~~

概述章

• • 1.计算机网络定义及其特点
  • • • 1.1 计算机网络定义：
      • 1.2，计算机网络特点
  • 2.互联网概述
  • • • 2.1互联网概念：
      • 2.2 互联网发展的三个阶段：
  • 3.互联网组成
  • • • 3.1边缘部分：
      • 3.2核心部分：
  • 4.计算机网络的发展
  • 5.计算机网络的类别
  • • • 5.1计算机网络的定义
      • 5.2几种不同类别的网络
  • 6.计算机网络的性能
  • • • 6.1计算机网络的性能指标
      • 6.2计算机网络的非性能特性
  • 7.计算机网络的体系结构
  • • • 7.1计算机网络的体系结构的形成
      • 7.2协议与划分层次
      • 7.3五层协议体系结构
      • 7.4实体、协议、服务和服务访问点
      • 7.5TCP/IP体系结构

1.计算机网络定义及其特点

大众熟悉的三类网络：电信网络，有线电视网络，计算机网络。

1.1 计算机网络定义：

由一些通用的、可编程的硬件互连而成。硬件并不实现一特定目的，而是能够传送多种数据类型。

1.2，计算机网络特点

连通性：上网用户之间都可以交换信息。
共享性：信息、软件、硬件共享。

2.互联网概述

2.1互联网概念：

数量极大的各种计算机网络连起来形成的互连网络。采用TCP/IP作为通信规则。
区分：
互连网（internet）：多个计算机网络互连形成的网络
互联网（Internet）：全球网络相互连接形成的计算机网络，采用TCP/IP协议

2.2 互联网发展的三个阶段：

一：单个网络ARPANET向互联网发展
二：建立三级结构的互连网（主干网，地区网，校园网）
三：形成多层次ISP结构的互联网。
出现了ISP（互联网服务提供者），向ISP缴费获取IP地址使用权，通过ISP接入互联网。（也可以分为三级

3.互联网组成

3.1边缘部分：

由连在互联网上的主机组成，用来进行通信、资源共享。
主机又称为端系统。端系统通信的含义：主机A的程序与主机B的程序进行通信，主要分为：C/S：客户-服务器， P2P：对等通信
C/S：通过网络核心部分，客户发送服务请求，服务器提供服务。
客户软件：客户向服务器发起通信，必须知道服务器的地址，但不需要特殊的硬件以及复杂的操作系统。
服务器软件：一直运行，等待接受来自客户的请求，但不必知道客户地址。需要有强大的硬件及高级操作系统。

P2P：不区分服务请求方与提供方，双方都可以下载对方硬盘中的共享文档。
对等连接可支持大量对等用户同时工作。

3.2核心部分：

由大量网络和路由器组成，为边缘部分提供服务。
路由器是实现分组交换的关键，转发收到的分组。（分组转发是网络核心部分的最重要功能）
典型的交换技术：电路、分组、报文交换
电路交换：电话两两相连。交换机也是电路交换。
电路交换特点：
1，是面向连接的。
2，分为三个阶段：
（1）建立连接：建立专用的物理通路
（2）通信：相互通话
（3）释放连接：释放物理通路
3.计算机数据具有突发性，导致通信线路利用率很低。（不到1%）

通信模型如下：
直接相连：

交换机：

交换：转接——连电话线

分组交换特点：
1.采用分组转发
2.在发送端，将较长的报文划分为较短的、固定长度的数据段。
3.添加首部（首部里面包含了原地址和目的地址）构成分组（packet）
4.以分组作为数据传输单元进行交换。
5.收到分组后剥去首部
6.数据段还原为报文

路由器：1.先将收到的分组放入缓存，2.查转发表，3.将分组送到端口
路由器用于存储转发分组，交付主机。主机用于信息处理，向网络发送、接受分组。

分组交换的优点：高效（动态分配带宽）、灵活（分组独立选择最合适的路由）、迅速（不用先建立连接）、可靠（协议保证可靠性）。

问题：
1.分组转发的时候要排队，造成时延。
2.分组必须携带首部，造成一定的开销。
3.分组有可能丢失，尽最大努力服务。

连续传输大量数据，且传输时间大于连接建立时间，电路交换较快。
报文交换、分组交换：传输突发数据时可以提高信道利用率。
由于分组常常小于整个报文长度，所以分组交换时延小，灵活性好。

4.计算机网络的发展

应该不考

5.计算机网络的类别

5.1计算机网络的定义

由一些通用的、可编程的硬件互连而成。硬件并不实现一特定目的，而是能够传送多种数据类型。

5.2几种不同类别的网络

1.按照网络作用范围分：广域网（WAN），城域网（MAN），局域网（LAN），，，
2.按照使用者分：公用网，专用网
3.把用户接入互联网的网络：接入网（AN），传输网，核心网，承载网，汇聚网

6.计算机网络的性能

6.1计算机网络的性能指标

1.速率：数据传输速率，数据率，比特率。单位：bit/s
2.带宽：原来指信号的频带宽度（频域）。单位：hz
计网中的带宽：单位时间内网络中某信道的最高数据率（时域）。 单位：bit/s
3.吞吐量：单位时间内通过网络的数据量。
4.时延：包含：发送时延（传输时延），传播时延，处理时延，排队时延
只能提高发送速率
5.时延带宽积：传播时延*带宽
6.往返时间
7.利用率

6.2计算机网络的非性能特性

费用，可靠性，质量，标准化，可扩展性，可升级型，易于管理。

7.计算机网络的体系结构

7.1计算机网络的体系结构的形成

SNA(系统网络体系结构) OSI/RM（开放系统互连基本参考模型）

7.2协议与划分层次

网络协议的三个组成要素：
语法：数据与控制信息的结构或格式
语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作，做出何种相应
同步：时间实现顺序的详细说明
对于非常复杂的计算机网络协议，其结构应该是层次式的。
划分结构的优缺点
优点：隔层之间独立，灵活性好，结构上可分隔开，易于实现和维护，能促进标准化工作
缺点：降低效率，功能在不同层次重复出现，产生额外开销。

各层主要完成的功能：差错控制，流量控制，分段重装，复用和分用，连接建立和释放、、、

7.3五层协议体系结构

在每一层基本都加上所在层的首部信息，如下图所示：

7.4实体、协议、服务和服务访问点

实体：任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议：两个对等实体进行通信的规则的集合。

7.5TCP/IP体系结构