计算机网络复习_第一章
前言:
今天復習第一章
1.2 計算機網絡由若干結點和連接這些結點的鏈路組成1.3 互聯網的組成 從工作方式上看,可以劃分為以下兩大塊: 邊緣部分:由所有連接在互聯網上的主機組成。這部分是用戶直接使用的,用來進行通信(傳輸數據、音頻、或視頻)和資源共享 核心部分:由大量網絡和連接這些網絡的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務的(提供連通性和交換)在網絡邊緣的端系統之間的通信方式可劃分為兩大類: 客戶——服務器方式(C/S方式) 對等方式(P2P方式)1.3.2 互聯網的核心部分 在網絡核心部分起特殊作用的是路由器,它是一種專用計算機(但不教做主機)。 路由器是實現分組交換的關鍵構件,其任務是轉發收到的分組。分組交換的主要特點 1.分組交換采用存儲轉發技術 2.在每一個數據端前面,加上一些必要的控制信息組成的首部后,就構成了一個分組。 3.分組又稱為包,而分組的首部也可稱為“包頭”需要注意的是路由器暫時存儲的是一個個短分組,而不是整個的長報文。短分組是暫存在路由器的存儲器(內存)中而不是存儲在磁盤中的,這就保證了較高的交換速率。
| 高效 | 在分組傳輸的過程中動態分配傳輸帶寬,對通信鏈路是逐段占用 |
| 靈活 | 為每一個分組獨立地選擇最合適的轉發路由 |
| 迅速 | 以分組作為傳送單位,可以先不建立連接就能向其他主機發送分組 |
| 可靠 | 保證可靠性的網絡協議:分布式多路由的分組交換網,使網絡有很好的生存性 |
分組交換也會帶來一些問題,如:
分組在各路由器存儲轉發時需要排隊,這就會造成一定的時延
另一個問題是必須攜帶的控制信息也造成了一定的開銷
電路交換——整個報文的比特流連續地從源點直達終點,好像在一個管道中傳送
報文交換——整個報文先傳送到相鄰結點,全部存儲下來后查找轉發表,轉發到下一個結點。
分組交換——單個分組傳送到相鄰結點,存儲下來后查找轉發表,轉發到下一個結點。
1.5.2 幾種不同類別的計算機網絡
廣域網WAN
城域網MAN
局域網LAN
個人區域網PAN
1.6 計算機網絡的性能
1.速率
網絡技術中的速率指的是數據的傳送速率,也稱為數據率或比特率
速率的單位是bit/s(比特每秒)
2.帶寬
在計算機網絡中,帶寬用來表示網絡中某通道傳送數據的能力
網絡帶寬表示在單位時間內網絡中的某信道所能通過的“最高數據率”
3.吞吐量
吞吐量表示在單位時間內通過某個網絡(或信道、接口)的實際的數據量
4.時延
時延是指數據從網絡的一端傳送到另一端所需的時間,也稱為延遲或遲延
1.發送時延 發送時延是指主機或路由器發送數據幀所需要的時間(傳輸時延)數據幀長度(bit) 發送時延 = ———————————————————發送速率(bit/s)2.傳播時延 傳播時延是電磁波在信道中傳輸一定的距離需要花費的時間信道長度(m) 傳輸時延 = —————————————————————電磁波在信道上的傳輸速率(m/s) 3.處理時延 4.排隊時延時延帶寬積 = 傳播時延 * 帶寬1.7 計算機網絡體系結構
開放系統互連基本參考模型OSI/RM,簡稱為OSI
網絡協議也可簡述為協議,網絡協議主要三個要素組成:
- 語法,即數據與控制信息的結構或格式
- 語義,即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應
- 同步,即事件實現順序的詳細說明
分層結構的優點:
- 各層之間是獨立的
- 靈活性好
- 結構上可分割開
- 易于實現和維護
- 能促進標準化工作
計算機網絡的各層及其協議的集合就是網絡的體系結構
實體表示任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程
協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。協議是“水平的”
任一層實體需要使用下層服務,遵循本層協議 ,實現本層功能,向上層提供服務,服務是“垂直的”
下層協議的實現對上層的服務用戶是透明的
同系統的相鄰層實體間通過接口進行交互,通過服務訪問點SAP,交換原語,指定請求的
1.7.3 OSI參考模型
OSI參考模型
- 應用層
- 表示層
- 會話層
- 運輸層
- 網絡層
- 數據鏈路層
- 物理層
通訊過程如下:
為什么需要數據封裝?
增加控制信息
- 構造協議數據單元(PDU)
控制信息主要包括
- 地址:標識發送端/接收端
- 差錯檢測編碼:用于差錯檢測或糾正
- 協議控制:實現協議控制的附加信息
物理層功能
- 接口特性:機械特性、電器特性、功能特性、規程特性
- 比特編碼
- 數據率
- 比特同步:時鐘同步
- 傳輸模式:單工、半雙工、全雙工
物理層解決了單一比特的傳輸問題
數據鏈路層功能
- 負責結點-結點數據傳輸
- 組幀
- 物理尋址:在幀頭中增加發送端和/或接收端的物理地址標識數據幀的發送端和/或接收端
- 流量控制:避免淹沒接收端
- 差錯控制:檢測并重傳損壞或丟失幀,并避免重復幀
- 訪問(接入)控制:在任一給定時刻決定哪個設備擁有鏈路(物理介質)控制使用權
網絡層功能
- 負責源主機到目的主機數據分組交付:可能穿越多個網絡
- 邏輯尋找:全局唯一邏輯地址,確保數據分組被送達目的主機,如IP地址
- 路由:路由器(或網關)互連網絡,并路由分組至最終目的主機、路徑選擇
- 分組轉發
傳輸層功能
- 負責源-目的(端-端)(進程間)完整報文傳輸
- 分段與重組
- SAP尋址:確保將完整報文提交給正確進程,如端口號
- 連接控制
- 流量控制
- 差錯控制
會話層功能
- 對話控制:建立、維護
- 同步:在數據流中插入“同步點”
表示層功能
處理兩個系統間交換信息的語法與語義問題
- 數據表示轉化:轉換為主機獨立的編碼
- 加密/解密
- 壓縮/解壓縮
應用層功能
- 支持用戶通過用戶代理(如瀏覽器)或網絡接口使用網絡(服務)
- 典型應用層服務:FTP、SMTP、HTTP
TCP/IP參考模型
5層參考模型
- 應用層
- 傳輸層
- 網絡層
- 數據鏈路層
- 物理層
5層模型的數據封裝
與50位技術專家面對面20年技術見證,附贈技術全景圖總結
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