一.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

1. 概述

1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)將分散的、具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)通信設(shè)備與線路連接起來(lái)，由功能完善的軟件實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。

1.2 互聯(lián)互通，自治的計(jì)算機(jī)集合。
1.3 互連網(wǎng)：局部范圍內(nèi)互連起來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
互聯(lián)網(wǎng)：即Internet，世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

2.功能

2.1 數(shù)據(jù)通信(連通性)
2.2 資源共享:硬件、軟件、數(shù)據(jù)
2.3 分布式處理:多臺(tái)計(jì)算機(jī)各自承當(dāng)同一工作任務(wù)的不同部分
2.4 提高可靠性: 多線路連通保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性
2.5 負(fù)載均衡

3.組成

3.1 組成部分 ：硬件、軟件、協(xié)議
3.2 工作部分
1)邊緣部分：用戶直接使用，通過(guò)兩種方式C/S方式和P2P方式。
2)核心部分：為邊緣部分服務(wù)

3)C/S通信方式
a.客戶(Client)和服務(wù)器(Server)都是指通信中所涉及的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程，是進(jìn)程之間服務(wù)于被服務(wù)的關(guān)系?？蛻羰欠?wù)的請(qǐng)求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。
b.服務(wù)提供方和服務(wù)請(qǐng)求方都要使用網(wǎng)絡(luò)核心部分所提供的服務(wù)。

c.客戶軟件的特點(diǎn)：被用戶調(diào)用運(yùn)行，在通信是主動(dòng)向遠(yuǎn)地服務(wù)器發(fā)起通信。客戶需要知道服務(wù)器程序的地址。
d.服務(wù)器軟件特點(diǎn)：專門提供服務(wù)的程序，可同時(shí)處理多個(gè)客戶的請(qǐng)求。系統(tǒng)啟動(dòng)后自動(dòng)調(diào)用并一直運(yùn)行，被動(dòng)等待并接受來(lái)自各地的客戶請(qǐng)求。不需要知道客戶程序的地址。一般需要強(qiáng)大的硬件和高級(jí)的操作系統(tǒng)支持。
e.客戶與服務(wù)器的通信關(guān)系建立后，通信可以使雙向的，客戶與服務(wù)器都可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

4)P2P方式
a.通信雙方不區(qū)分服務(wù)請(qǐng)求方和服務(wù)提供方。
b.運(yùn)行了對(duì)等連接軟件，就可以平等的、對(duì)等連接通信。
c. 雙方共享對(duì)方的共享文檔。

d.本質(zhì)是C/S方式，只是在對(duì)等連接中，每個(gè)主機(jī)既是服務(wù)器又是客戶。
e.對(duì)等連接工作方式支持大量對(duì)等用戶同時(shí)工作。

5）網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器。
a.路由器是實(shí)現(xiàn)分組交換的關(guān)鍵構(gòu)件，任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組。
b.核心部分路由器之間一般使用高速鏈路相連接，邊緣與核心部分則通常以相對(duì)較低速率的鏈路相連接。
c.路由器主要進(jìn)行分組交換的。
d.路由器處理分組的過(guò)程：
a)把收到的分組先放入緩存(暫時(shí)存儲(chǔ))；
b)查找 轉(zhuǎn)發(fā)表，找到某個(gè)目的地址應(yīng)該從哪個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)；
c)把分組送到適當(dāng)?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。

分組交換手段

高效	在分組傳輸?shù)倪^(guò)程中動(dòng)態(tài)分配傳輸寬帶，對(duì)通信鏈路是逐段(Hop By Hop)占用。
靈活	為每個(gè)分組獨(dú)立的選擇最適合的轉(zhuǎn)發(fā)路由。
迅速	以分組作為傳輸單位，可以不先建立連接就能向其他主機(jī)發(fā)送分組
可靠	保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;分布式多路由的分組交換，使網(wǎng)絡(luò)有較好的生存性。

e.缺點(diǎn)
分組在各結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)是需要排隊(duì)，具有一定時(shí)延。
必須攜帶首部，造成一點(diǎn)開銷。


3.3 功能組成
通信子網(wǎng)：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
資源子網(wǎng)：實(shí)現(xiàn)資源共享/數(shù)據(jù)處理

4 分類

4.1 按分布范圍分為廣域網(wǎng)(WAN)、城域網(wǎng)(MAN)、局域網(wǎng)(LAN)、個(gè)人局域網(wǎng)(PAN)。廣域網(wǎng)使用交換技術(shù)，局域網(wǎng)使用廣播技術(shù)。
4.2 按使用者分為公用網(wǎng)(如中國(guó)電信)和專用網(wǎng)(如軍用網(wǎng))。
4.3 按交換技術(shù)分為電路交換、報(bào)文交換、分組交換等。
1)電路交換：
a.一般的連接方法，對(duì)于N部電話兩兩直接相連，需要N(N-1)\2對(duì)電線，這種直接連接的方法所需要的電線對(duì)的數(shù)量與電話機(jī)數(shù)量的平方(N²)成正比。
b. 若采用交換機(jī)來(lái)完成全網(wǎng)的交換任務(wù)，任意兩兩用戶彼此之間可以很方便的通信，這種交換方式就是電路交換,N部電環(huán)只需要N根線。

c.交換的含義就是轉(zhuǎn)接，即將兩根線連通。從通信資源分配的角度來(lái)看，交換就是按照某種方式動(dòng)態(tài)分配傳輸線路的資源。
d.主要特點(diǎn)：
面向連接的。
電路交換分為三個(gè)階段:
a)建立連接，以保證在通信是所需的通信資源不被其他用戶占用。
b)通信；
c)釋放連接。
e.電路交換傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)效率很低。

2)分組交換
a.采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。
b.在發(fā)送端，先把較長(zhǎng)的報(bào)文劃分成較短的、固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段。

首部在前面，進(jìn)行傳輸。

c.分組首部的重要性：

• 首部都包含地址等控制信息，如目的地址和源地址。
• 結(jié)點(diǎn)交換機(jī)根據(jù)收到的分組首部的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。
• 每個(gè)分組在互聯(lián)網(wǎng)中獨(dú)立的選擇傳輸路徑。
• 通過(guò)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分組到達(dá)最終目的地。
• 收到分組后，去除首部還原成報(bào)文。

4.4 按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為:總線型、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀型。

網(wǎng)狀型常用于廣域網(wǎng)，可靠性、穩(wěn)定性高。
4.5 按傳輸技術(shù)分廣播式網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。前者共享公共通信信道，后者使用分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇機(jī)制。

（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

1. 標(biāo)準(zhǔn)

1.1 法定標(biāo)準(zhǔn)：由權(quán)威機(jī)構(gòu)制定的正式的、合法的標(biāo)準(zhǔn)。如OSI標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主流，逐漸成為了標(biāo)準(zhǔn)。如TCP/IP協(xié)議
1.3 RFC------因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的形式
RFC要上升為因特網(wǎng)正式標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)階段：因特網(wǎng)草案–>建議標(biāo)準(zhǔn)–>草案標(biāo)準(zhǔn)(后省略)–>因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

2.相關(guān)組織

2.1 國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO):OSI 參考模型、HDLC協(xié)議；
2.2 國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)：制定通信規(guī)則；
2.3 國(guó)際電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)：學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)、5G；
2.4 Internet工程任務(wù)組IETF：負(fù)責(zé)因特網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定,RFC+編號(hào)；

(三) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路性能指標(biāo)

1.速率

1.1 速率即數(shù)據(jù)率或稱數(shù)據(jù)傳輸率或比特率。
1.2 比特:數(shù)據(jù)量的單位，即0/1。
1.3 連接在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)在數(shù)字信道上傳輸 數(shù)據(jù)位數(shù) 的 速率 。
單位：b/s、kb/s、Mb/s、GB/s、Tb/s。

1.4 速率換算單位：
千1kb/s=10³b/s
兆1Mb/s=10³kb/s=10⁶b/s
吉1Gb/s=10³Mb/s=10⁶Kb/s=10⁹b/s
太1Tb/s=10³Gb/s=10⁶Mb/s=10⁹kb/s=10¹²b/s

1.5 存儲(chǔ)容量換算單位：
1Byte（字節(jié)）=8bit（比特）
1KB=2¹⁰B=1024B=1028*8b
1MB=2¹⁰KB=1024KB
1GB=2¹⁰MB=1024MB
1TB=2¹⁰GB=1024GB

2.帶寬

2.1 原本指某個(gè)信號(hào)具有的頻率寬度，即最高頻率和最低頻率之差，單位是赫茲(Hz).。
2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，帶寬用來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)的通信線路傳輸數(shù)據(jù)的能力，通產(chǎn)是指單位時(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過(guò)的**“最高數(shù)據(jù)率”。單位是“比特每秒”，b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所支持的最高速度。

帶寬可以理解為在向傳輸介質(zhì)上發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，每秒入口處能發(fā)送進(jìn)介質(zhì)的比特?cái)?shù)，在介質(zhì)上，比特按照傳播速率**來(lái)進(jìn)行傳輸。傳輸速率一般大于帶寬。

3.吞吐量

3.1 表示在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)(或信道、接口)的數(shù)據(jù)量。單位b/s、kb/s、Mb/s等。
3.2 吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。

鏈路帶寬是一種理想狀態(tài)，實(shí)際中，傳輸速率小于帶寬。

補(bǔ)充：

1.互聯(lián)網(wǎng)具有兩個(gè)重要特點(diǎn)：
連通性：上網(wǎng)用戶可以相互交換信息，好像彼此連通一樣?；ヂ?lián)網(wǎng)具有虛擬的特點(diǎn)，無(wú)法知道對(duì)方是誰(shuí)和其位置。
共享：含義是多方面的，可以是信息共享、軟件共享、硬件共享。
2.互聯(lián)網(wǎng)+
互聯(lián)網(wǎng)+各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新成果與各個(gè)行業(yè)進(jìn)行深度融合。

3.網(wǎng)絡(luò)(network)由若干結(jié)點(diǎn)(node)和連接這些結(jié)點(diǎn)的鏈路(link)組成?；ヂ?lián)網(wǎng)是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”，連接在互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)稱為主機(jī)。

4.網(wǎng)絡(luò)把許多計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)則把許多網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器連接起來(lái)，與網(wǎng)絡(luò)相連的計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等智能機(jī)器稱為主機(jī)。

5.Internet是一個(gè)專有名詞，它指當(dāng)前全球最大的、開放的、有眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成特定計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則。而internet是一個(gè)通用名詞，泛指多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)，不一定采用TCP/IP協(xié)議。

6.三級(jí)結(jié)構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)(第二階段)：
第一階段是單個(gè)網(wǎng)絡(luò)ARPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過(guò)程。

7.第三階段：逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)。
ISP(互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供者),根據(jù)提供服務(wù)的覆蓋面積大小以及擁有的IP地址數(shù)目的不同，ISP也分為不同層次的ISP：主干ISP、地區(qū)ISP和本地ISP。

8.幾種RFC之間的關(guān)系

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络(一)-概述的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。