计算机网络常用重要概念~

Posted 2021-01-25 yizhizhangblog

物理层

　　对这部分内容的考查，以基本原理和概念的形式为主。掌握信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源、信宿、编码与调制、电路交换、报文交换、分组交换、数据报、虚电路等基本概念。重点掌握奈奎斯特定理和香农定理。此外，还要注意复习每层上的网络设备 ，在考查目标中特别强调了对典型网络设备的工作原理及应用的考查。物理层设备有集线器、中继器。

 

 

以下 我都把 分组交换  说成 数据包交换  更具体。

 

p2p对等连接  和c/s连接 区别：

c/s 就是 客户端 和服务器端。

p2p 就是 用户即可充当 客户端 又可以是 服务器。 视频 音频 下载 和上传 。 上传 供别人用 时候就是服务器作用，下载别人的 就是客户端。

网络 就是给处在 计算机 提供连通性。

网络起核心作用的路由器，是一种专用计算机（也不是主机），实现数据包交换的关键构件。作用就是转发收到的数据包。这是网络核心最重要的功能。

所以 数据包交换 概念重要。方便理解，先说 电路交换。什么是电路交换？

下图

 

当电话机增多时候，就需要很多彼此连接的交换机，构成覆盖全球的电信网。

从通信资源分配角度来看，交换 就是 按照某种方式 动态地分配传输线路的资源。

拨打电话过程就是  拨号：请求建立连接（占用资源），等待呼叫的过程就是建立连接的过程（一直占用资源，从拨打方到接听方的 专用的物理通道）。通话结束就是 把刚刚占用的通信资源归还电信网，释放连接。即电路交换。

重要特点：

为什么说这种方式效率低。因为这种方式 线路真正用于传输数据的时间不到10%甚至1%，多数时候是被浪费的。

  数据包交换

 

我们要发送的整段数据叫做 报文，发送数据前，先把较长的报文 分成几个更小的等长的小段。在每个小段中加上一些必要的 控制信息

作为头部。就组成了一个数据包。数据包是互联网传输的 数据单元。

数据包的头部非常重要。正是 头部有（目的机地址，源地址）等控制信息，数据包才能在网络中 独立得选择 传输路径，并最终 正确地被交付到

终点。

上面提到 每个用户电脑  和用作路由器  都是 计算机 。但用处差别大。 用户电脑是用作 信息处理的。路由器 是用作 转发 数据包的，即数据包交换。

路由器 做了什么呢？当路由器收到一个 数据包时，先暂时存一下， 查找转发表，根据数据包的头部信息（目的地址），找个合适的接口，把数据包发给

下一个路由器。每个路由器必须经常交换路由信息，以帮助动态创建和维护 路由表，使转发表在整个网络发生变化时候及时更新。

 

 

上图 把网络简化为链路。路由器就是其中 重要的节点。转发数据包最重要的就是知道 路由器怎么连起来的。

 

注意 与电路交换 区别，数据包交换 不是 占用 端到端的 资源，而是 数据包在 哪条链路上，就占用哪条链路资源。一段一段得占用资源，就省去了

请求建立连接和释放连接的时间，因此 效率高啊。

为了保证  数据包交换网络的可靠性，采用网状拓扑结构图，以便在某个节点故障卡住时候，路由器可灵活改变 转发路由，不至于全网瘫痪。

 

上面介绍数据包交换时候就是介绍他的优点，但是必须指出，他也是有缺点的，比如，每个数据包必须加上必要的控制头部，数据包交换网增加了专门

的控制和管理。同时，数据包到了在路由器需要排队，增加时延。

分析：在实际生活中，使用电路交换还是数据包交换？当传输大量数据，传输时间远大于建立连接的时间，则电路交换效率比较快。

报文交换和数据包交换不需要预先分配带宽，所以传输突发的数据时候，可以提高网络 信道（信息是抽象的，但是传输信息必须有具体的媒介。比如

声波靠空气进行传输，空气就是信道。信道必须有特定的信源和信宿。例如，打电话的拨打方是发送信息的信源，接听方是接收信息的信宿，之间

的通道就是信道）的利用率。

 

计算机网络的性能特征：

速率（单位是 比特每秒）：

计算机发送的信息 都是 数字（比特就是一个二进制的数字 1  或 0）比特是信息量的单位。是最重要的一个指标。（100M速率 ，这里其实省了bit/s）

注意下：提网络速率时候往往指的是 额定速率或 标称速率、而并不是网络实际运行的速率。

 

带宽：

有两个意义：

1.信号的带宽是 信号包含的不同频率成分的频率范围。信道允许通过的信号的频带范围叫做 信道 的带宽。

2.在计算机网络中，网络带宽是  单位时间内 ，网络的某一条信道 能通过的最高数据率。

吞吐量：

在单位时间内，能通过某网络的实际数据量。受网络带宽和额定速率的限制。

时延：

数据（报文，数据包或比特等）从网络一端发送给另一端所需要的时间。是很重要的性能指标，有时叫做 延迟或迟延。

网络中的时延 由几部分组成：

发送时延：主机或者路由器 发送 数据帧  （） 所需的时间。

传播时延

排队时延

处理时延