文章目錄

• 一、計算機網絡概念 ★
• 二、計算機網絡組成 ★
• 三、計算機網絡功能 ★
• 四、計算機網絡分類 ★
• 五、性能指標 ★★
• 六、分層架構 ★★

一、計算機網絡概念 ★

---

計算機網絡 是 互連的 , 自治的 計算機集合 ;

• 互連 : 互聯 互通 ;
• 自治 : 計算機系統之間 , 沒有主從關系 , 都是 互相獨立的 ;

參考博客 : 【計算機網絡】計算機網絡 相關概念 ( 計算機網絡概念 | 計算機網絡功能 | 組成 | 工作方式 | 功能組成 | 分類 )

二、計算機網絡組成 ★

---

計算機網絡組成 :

① 硬件 : 主機 , 鏈路 ( 雙絞線 , 光纖 ) , 路由器 , 交換機 ;

② 軟件 : 安裝在主機上的軟件如 QQ , 微信 等 ;

③ 協議 : 一系列 規則 , 約定 的集合 ;

計算機網絡 工作方式 :

① 邊緣部分 : 用戶直接使用的主機 , 有兩種使用方式 , C / S 客戶端服務器 方式 , P2P 方式 ;

② 核心部分 : 為邊緣部分進行服務 , 由路由器 , 網絡組成 ;

參考博客 : 【計算機網絡】計算機網絡 相關概念 ( 計算機網絡概念 | 計算機網絡功能 | 組成 | 工作方式 | 功能組成 | 分類 )

三、計算機網絡功能 ★

---

1 . 計算機網絡功能組成 :

計算機網絡 具有 兩大功能 , 數據通信 , 和 資源共享 ;

根據上述兩大功能 , 將計算機網絡分成

• 通信子網
• 資源子網

兩大類 ;

通信子網主要實現數據通信功能 , 資源子網主要實現 資源共享 / 數據處理 功能 ;

2 . 七層網絡架構中 與 通信子網 , 資源子網 對應關系 :

① 資源子網 : 實現資源共享功能的設備和軟件的集合 ;

• 應用層
• 表示層
• 會話層

② 傳輸層 : 是 資源子網 和 通信子網的傳輸接口 ;

③ 通信子網 : 各種傳輸介質 , 通信設備 , 相應的網絡協議 ;

• 網絡層 : 路由器
• 數據鏈路層 : 交換機 , 網橋
• 物理層 : 集線器 , 中繼器

參考博客 : 【計算機網絡】計算機網絡 相關概念 ( 計算機網絡概念 | 計算機網絡功能 | 組成 | 工作方式 | 功能組成 | 分類 )

四、計算機網絡分類 ★

---

計算機網絡 分類 :

① 按照分布范圍 :

• 廣域網 ( WAN ) : 主要使用交換技術 ;
• 城域網 ( MAN )
• 局域網 ( WAN ) : 主要使用廣播技術 ;
• 個人網 ( PAN ) : 又叫 個人區域網 ;

② 按照使用者分 :

• 公用網 : 交錢就可以使用的網絡 ;
• 專用網 : 銀行 , 鐵路 , 軍隊 , 專用的網絡 , 需要有相應權限 , 才能進入該網絡 ;

③ 按照交換技術分 :

• 電路交換
• 報文交換
• 分組交換

④ 按照拓撲結構分 :

• 總線型
• 星型 : 如果星型結構 有 $6$ 個節點 , 那么該星型結構有 $5$ 條鏈路 ;
• 環型
• 網狀型 : 用于廣域網 ;

⑤ 按照傳輸技術分 :

• 廣播式網絡 : 所有主機 共享 通信 信道 , 接收到信息首驗證是否是發給自己的 , 如果不是丟棄 ;
• 點對點網絡 : 使用 分組轉發 , 路由選擇 機制 , 一對一通信 ;

參考博客 : 【計算機網絡】計算機網絡 相關概念 ( 計算機網絡概念 | 計算機網絡功能 | 組成 | 工作方式 | 功能組成 | 分類 )

五、性能指標 ★★

---

1 . 計算機網絡 “速率” 簡介 :

① “速率” 概念 : 計算機網絡 上 , 主機在數字信道上傳送數據位數 的速率 ;

② 其它別名 : 又稱為 數據率 , 數據傳輸率 , 比特率 ;

③ 速率單位 : b/s , kb/s , Mb/s , Gb/s , Tb/s , 注意是 比特 / s , bit , 不是字節 Byte ;

④ 速率單位換算 : $1$ Tb/s = $10^3$ Gb/s = $10^6$ Mb/s = $10^9$ kb/s = $10^{12}$ b/s ;

2 . “帶寬” 概念 :

• 頻域定義 : 某個 信號 具有的 頻帶寬度 , 最高頻率 減去 最低頻率 的差值 , 單位是 赫茲 ( Hz ) ;

• 時域定義 : 計算機網絡中的定義時該定義 , 表示單位時間內 網絡通信線路傳輸數據的能力 , 網絡設備支持的最高速度 , 單位是 b/s , kb/s , Mb/s , Gb/s , Tb/s ;

• 帶寬指的是 網絡接口傳輸數據的能力 , 傳輸介質是光纖 / 雙絞線 , 速度都是一樣的 ;

3 . “吞吐量” 概念 : 單位時間內 , 通過某個 網絡接口 的數據量 , 單位是 b/s , kb/s , Mb/s , Gb/s , Tb/s ;

“吞吐量” 受 網絡帶寬 / 網絡額定速率 限制 ;

4 . “時延” 概念 : 數據 從 網絡 的一端 傳送到 另一端 花費的時間 , 又稱為 延遲 , 遲延 , 單位是 秒 ( s ) , 毫秒 ( ms ) ;

① 發送時延 : 從 數據分組 的第一個比特位開始計時 , 到最后一個比特位發送完畢 , 所需要的時間 ; 計算公式為 $發送時延=\frac{數據長度}{信道帶寬}$ , 上面的信道帶寬又稱為發送速率 , 是網絡接口的最大傳輸能力 ;

② 傳播時延 : 電磁波在網絡介質上傳播的時間 , 計算公式為 $傳播時延=\frac{鏈路長度}{電磁波在網絡介質的傳播速度}$ ;

③ 排隊時延 : 路由器上 , 等待 可用的 輸入 / 輸出 鏈路的時間 ;

④ 處理時延 : 主機 , 路由器上 , 處理接收到的分組信息 , 如提取分組的首部信息 , 檢錯 , 查找出口 等操作 ; 上述操作花費的時間成為處理時延 ;

5 . 時延帶寬積

“時延帶寬積” 是 描述數據量的屬性 , 表示在鏈路上的數據量 ;

計算公式 : $時延帶寬積(bit)=傳播時延(s)\times 帶寬(bit/s)$

6 . 往返時延 RTT ( Round-Trip Time ) : 從 發送方 發送數據開始 , 到 發送方 接收到 接收方 的 確認數據 , 總共經歷的時延 ;

往返時延 RTT 包含的時間 :

• $2$ 倍的傳播時延
• 接收方處理時延
• 路由器轉發處理時延

RTT 不包括從 發送方 的發送時延 , 和發送方的處理時延 ;

7 . “利用率” 概念 :

• 信道利用率 : $\frac{數據通過的時間}{總時間}$
• 網絡利用率 : 將上述所有的信道利用率 , 加權 , 求平均值 ;

參考博客 : 【計算機網絡】計算機網絡 標性能指標 ( 速率 | 帶寬 | 吞吐量 | 時延 | 時延帶寬積 | 往返時延 RTT | 利用率 )

六、分層架構 ★★

---

1 . 分層結構 :

① 實體 : 每一層 的活動 元素 是實體 ; 同一層的實體稱為對等實體 ;

② 協議 : 對等實體 之間 數據交換 的 一系列規則 , 標準 , 約定 , 稱為 網絡協議 ; 協議是水平方向的 ;

③ 接口 : 每兩層之間的位置 , 稱為 接口 , 上層使用下層服務的入口 ;

④ 服務 : 每兩層之間提供的操作 , 稱為 服務 ; 計算機網絡中 , 上層使用下層的服務 ; 服務是垂直方向的 ;

2 . “協議” 三要素 :

① 語法 : 數據傳輸格式

② 語義 : 要完成的功能

③ 同步 : 各種操作順序

3 . OSI 七層參考模型 : 由高到低 如下

• 應用層 : 加上 / 刪除 應用層 首部 ;
• 表示層 : 加上 / 刪除 表示層 首部 ;
• 會話層 : 加上 / 刪除 會話層 首部 ;

上面的層級屬于 資源子網 , 負責數據處理 ;

• 傳輸層 : 資源子網 與 數據子網的接口 ; 加上 / 刪除 傳輸層 首部 ;

下面的層級屬于通信子網 , 負責數據通信 ;

• 網絡層 : 加上 / 刪除 網絡層 首部 ;
• 數據鏈路層 : 加上 / 刪除 數據鏈路層 首部 ; 同時又加上 / 刪除 了 數據鏈路層 尾部信息 ;
• 物理層 : 不添加任何信息 , 直接傳輸上面數據鏈路層封裝好的信息 ;

速記方法 ( 雙擊 ) ( 物聯網淑惠試用 )

通信雙方的 主機 涉及到全部 七層 模型 ;

中間的 路由器 , 只涉及 網絡層 , 數據鏈路層 , 物理層 , 三層 ;

4 . TCP/IP 參考模型 與 OSI 參考模型 不同點 :

① 分層結構概念 : OSI 定義了 服務 , 協議 , 接口 概念 ;

② 模型協議順序 : OSI 先定義參考模型 , 然后根據模型制定協議 ;

③ 協議優先級 : TCP/IP 關注異構網絡互聯問題 , 將 IP 作為重要層次 ;

④ 連接方式不同 :

• TCP/IP : 網絡層 無連接 , 傳輸層 無連接 ( UDP ) + 面向連接 ( TCP )
• OSI : 網絡層 無連接 + 面向連接 , 傳輸層 面向連接 ;

網絡層 的 IP 協議是面向無連接的 , 因此 TCP/IP 與 OSI 在網絡層都有無連接通信 ;

傳輸層 是 “端到端” ( 進程與進程 ) 之間的通信 , 傳輸層主要是為了實現可靠傳輸而存在的 , 可靠傳輸都需要建立好連接 , 因此 TCP/IP 與 OSI 在 傳輸層 都有 面向連接的通信 ;

5 . 五層參考模型 :

① 應用層 : 支持網絡應用 , 對應協議 FTP , SMTP , HTTP ; 添加 / 刪除 首部 信息 ;

② 傳輸層 : 兩個進程之間數據傳輸 , 對應協議 TCP . UDP ; 添加 / 刪除 首部 信息 ;

③ 網絡層 : 兩個主機之間的 數據分組 路由 與 轉發 , 對應協議 IP , ICMP , OSPF ; 添加 / 刪除 首部 信息 ;

④ 數據鏈路層 : 將 網絡層 傳下來的 數據報 組裝成 幀 , 對應協議 Ethernet , PPP ; 添加 / 刪除 首部和尾部 信息 ;

⑤ 物理層 : 比特數據的透明傳輸 ;

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【计算机网络】计算机网络概述 : 总结 ( 概念 | 组成 | 功能 | 分类 | 性能指标 | OSI 七层参考模型 | TCP/IP 模型 | 五层参考模型 )★★★的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。