计算机网络--计算机网络概述
文章目录
- 1、计算机网络概述
- 1.1 概念、组成、功能、分类
- 1.2 标准化工作及相关组织
- 1.3 速率相关的性能指标
- 2、分层结构
- 2.1 分层概述
- 2.2 OSI参考模型
- 2.3 TCP/IP参考模型
- 2.4 5层参考模型
1、计算机网络概述
1.1 概念、组成、功能、分类
（1）概念：是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。计算机网络是互连的、自治的计算机集合
（2）功能：
- 数据通信
- 资源共享
- …
（3）组成
- 从组成部分看：硬件、软件、协议
- 从工作方式看：边缘部分（用户直接使用）、核心部分
- 从功能组成看：通信子网（实现数据通信）、资源子网（实现资源共享/数据处理）
（4）分类
- 按分布范围：广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个人区域网PAN
- 按使用者：公用网、专用网
- 按交换技术：电路交换、报文交换、分组交换
- 按拓扑结构：总线型、星型、环型、网状型
- 按传输技术：广播式网络、点对点网络
1.2 标准化工作及相关组织
（1）标准的分类：法定标准（例：OSI）、事实标准（例：TCP/IP）
（2）RFC（因特网标准的形式）要上升为因特网正式标准的四个阶段：因特网草案、建议标准、草案标准（已取消）、因特网标准
1.3 速率相关的性能指标
（1）速率：即数据率或称数据传输率或比特率
速率与存储容量换算存在差异如图
（2）带宽：表示网络的通信线路传送数据的能力，通常指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。
（3）吞吐量：在单位时间内通过某个网络的数据量
（4）时延：数据从网络的一段传送到另一端所需的时间
时延=发送时延+传播时延+排队时延+处理时延
- 发送时延=数据长度/信道带宽(发送速率)
- 传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率
（5）时延带宽积：以比特为单位的链路长度
时延带宽积=传播时延*带宽
（6）往返时延RTT：从发送方发送数据开始，到发送方收到接收到接收方的确认总共经历的时延
RTT=传播时延*2+末端处理时间（忽略）
（7）利用率
- 信道利用率=有数据通过时间/(有+无)数据通过时间
- 网络利用率=信道利用率加权平均值
2、分层结构
2.1 分层概述
（1）分层的基本原则
- 各层之间相互独立，每层只实现一种相对独立的功能。
- 每层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少。
- 结构上可分割开。每层都采用最合适的技术来实现。
- 保持下层对上层的独立性，.上层单向使用下层提供的服务。
- 整个分层结构应该能促进标准化工作。
（2）分层结构中的名词解释
- 实体:第n层中的活动元素称为n层实体。同一层的实体叫对等实体。
- 协议:为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。[水平]
- 接口(访问服务点SAP) :上层使用 下层服务的入口。
- 服务:下层为相邻上层提供的功能调用。[ 垂直]
（3）具体的数据关系
- SDU服务数据单元:为完成用户所要求的功能而应传送的数据。
- PCI协议控制信息:控制协议操作的信息。
- PDU协议数据单元:对等层次之间传送的数据单位。
- (第n层的)(PCI+SDU)=(第n层的)PDU=(第n-1层的)SDU
（4）小结
- 网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构。
- 计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构。
- 每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能。
- 计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。
- 第n层在向n+1层提供服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能。
- 仅仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。
- 体系结构是抽象的，而实现是指能运行的一些软件和硬件。
2.2 OSI参考模型
- 应用层：所有能和用户交互产生网络流量的程序
- 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)
- 会话层：向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据。，即建立同步
- 传输层：负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据报。
- 网络层：主要任务是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，传输单位是数据报。
- 数据链路层：主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧，传输单位是帧。
- 物理层：主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输，传输单位是比特。
2.3 TCP/IP参考模型
2.4 5层参考模型
- 应用层：支持各种网络应用（FTP、SMTP、HTTP）
- 传输层：进程-进程的数据传输（TCP、UDP）
- 网络层：源主机到目的主机的数据分组路由与转发（IPR、 ICMP、0OSPF等）
- 数据链路层：把网络层传下来的数据报组装成帧（比特传输）
- 物理层：比特传输
深碍√TFBOYSˉ_
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