文章目錄

• 一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念 ★
• 二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成 ★
• 三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能 ★
• 四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類 ★
• 五、性能指標(biāo) ★★
• 六、分層架構(gòu) ★★

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念 ★

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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 是 互連的 , 自治的 計(jì)算機(jī)集合 ;

• 互連 : 互聯(lián) 互通 ;
• 自治 : 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間 , 沒有主從關(guān)系 , 都是 互相獨(dú)立的 ;

參考博客 : 【計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 相關(guān)概念 ( 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念 | 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能 | 組成 | 工作方式 | 功能組成 | 分類 )

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成 ★

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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成 :

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

② 軟件 : 安裝在主機(jī)上的軟件如 QQ , 微信 等 ;

③ 協(xié)議 : 一系列 規(guī)則 , 約定 的集合 ;

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 工作方式 :

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

② 核心部分 : 為邊緣部分進(jìn)行服務(wù) , 由路由器 , 網(wǎng)絡(luò)組成 ;

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三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能 ★

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1 . 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能組成 :

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 具有 兩大功能 , 數(shù)據(jù)通信 , 和 資源共享 ;

根據(jù)上述兩大功能 , 將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分成

• 通信子網(wǎng)
• 資源子網(wǎng)

兩大類 ;

通信子網(wǎng)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信功能 , 資源子網(wǎng)主要實(shí)現(xiàn) 資源共享 / 數(shù)據(jù)處理 功能 ;

2 . 七層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中 與 通信子網(wǎng) , 資源子網(wǎng) 對應(yīng)關(guān)系 :

① 資源子網(wǎng) : 實(shí)現(xiàn)資源共享功能的設(shè)備和軟件的集合 ;

• 應(yīng)用層
• 表示層
• 會(huì)話層

② 傳輸層 : 是 資源子網(wǎng) 和 通信子網(wǎng)的傳輸接口 ;

③ 通信子網(wǎng) : 各種傳輸介質(zhì) , 通信設(shè)備 , 相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ;

• 網(wǎng)絡(luò)層 : 路由器
• 數(shù)據(jù)鏈路層 : 交換機(jī) , 網(wǎng)橋
• 物理層 : 集線器 , 中繼器

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四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類 ★

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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 分類 :

① 按照分布范圍 :

• 廣域網(wǎng) ( WAN ) : 主要使用交換技術(shù) ;
• 城域網(wǎng) ( MAN )
• 局域網(wǎng) ( WAN ) : 主要使用廣播技術(shù) ;
• 個(gè)人網(wǎng) ( PAN ) : 又叫 個(gè)人區(qū)域網(wǎng) ;

② 按照使用者分 :

• 公用網(wǎng) : 交錢就可以使用的網(wǎng)絡(luò) ;
• 專用網(wǎng) : 銀行 , 鐵路 , 軍隊(duì) , 專用的網(wǎng)絡(luò) , 需要有相應(yīng)權(quán)限 , 才能進(jìn)入該網(wǎng)絡(luò) ;

③ 按照交換技術(shù)分 :

• 電路交換
• 報(bào)文交換
• 分組交換

④ 按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分 :

• 總線型
• 星型 : 如果星型結(jié)構(gòu) 有 $6$ 個(gè)節(jié)點(diǎn) , 那么該星型結(jié)構(gòu)有 $5$ 條鏈路 ;
• 環(huán)型
• 網(wǎng)狀型 : 用于廣域網(wǎng) ;

⑤ 按照傳輸技術(shù)分 :

• 廣播式網(wǎng)絡(luò) : 所有主機(jī) 共享 通信 信道 , 接收到信息首驗(yàn)證是否是發(fā)給自己的 , 如果不是丟棄 ;
• 點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) : 使用 分組轉(zhuǎn)發(fā) , 路由選擇 機(jī)制 , 一對一通信 ;

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五、性能指標(biāo) ★★

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1 . 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) “速率” 簡介 :

① “速率” 概念 : 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 上 , 主機(jī)在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)位數(shù) 的速率 ;

② 其它別名 : 又稱為 數(shù)據(jù)率 , 數(shù)據(jù)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(jié) 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(gè) 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(shí)域定義 : 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的定義時(shí)該定義 , 表示單位時(shí)間內(nèi) 網(wǎng)絡(luò)通信線路傳輸數(shù)據(jù)的能力 , 網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(wǎng)絡(luò)接口傳輸數(shù)據(jù)的能力 , 傳輸介質(zhì)是光纖 / 雙絞線 , 速度都是一樣的 ;

3 . “吞吐量” 概念 : 單位時(shí)間內(nèi) , 通過某個(gè) 網(wǎng)絡(luò)接口 的數(shù)據(jù)量 , 單位是 b/s , kb/s , Mb/s , Gb/s , Tb/s ;

“吞吐量” 受 網(wǎng)絡(luò)帶寬 / 網(wǎng)絡(luò)額定速率 限制 ;

4 . “時(shí)延” 概念 : 數(shù)據(jù) 從 網(wǎng)絡(luò) 的一端 傳送到 另一端 花費(fèi)的時(shí)間 , 又稱為 延遲 , 遲延 , 單位是 秒 ( s ) , 毫秒 ( ms ) ;

① 發(fā)送時(shí)延 : 從 數(shù)據(jù)分組 的第一個(gè)比特位開始計(jì)時(shí) , 到最后一個(gè)比特位發(fā)送完畢 , 所需要的時(shí)間 ; 計(jì)算公式為 $發(fā)送時(shí)延=\frac{數(shù)據(jù)長度}{信道帶寬}$ , 上面的信道帶寬又稱為發(fā)送速率 , 是網(wǎng)絡(luò)接口的最大傳輸能力 ;

② 傳播時(shí)延 : 電磁波在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上傳播的時(shí)間 , 計(jì)算公式為 $傳播時(shí)延=\frac{鏈路長度}{電磁波在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的傳播速度}$ ;

③ 排隊(duì)時(shí)延 : 路由器上 , 等待 可用的 輸入 / 輸出 鏈路的時(shí)間 ;

④ 處理時(shí)延 : 主機(jī) , 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(cuò) , 查找出口 等操作 ; 上述操作花費(fèi)的時(shí)間成為處理時(shí)延 ;

5 . 時(shí)延帶寬積

“時(shí)延帶寬積” 是 描述數(shù)據(jù)量的屬性 , 表示在鏈路上的數(shù)據(jù)量 ;

計(jì)算公式 : $時(shí)延帶寬積(bit)=傳播時(shí)延(s)\times 帶寬(bit/s)$

6 . 往返時(shí)延 RTT ( Round-Trip Time ) : 從 發(fā)送方 發(fā)送數(shù)據(jù)開始 , 到 發(fā)送方 接收到 接收方 的 確認(rèn)數(shù)據(jù) , 總共經(jīng)歷的時(shí)延 ;

往返時(shí)延 RTT 包含的時(shí)間 :

• $2$ 倍的傳播時(shí)延
• 接收方處理時(shí)延
• 路由器轉(zhuǎn)發(fā)處理時(shí)延

RTT 不包括從 發(fā)送方 的發(fā)送時(shí)延 , 和發(fā)送方的處理時(shí)延 ;

7 . “利用率” 概念 :

• 信道利用率 : $\frac{數(shù)據(jù)通過的時(shí)間}{總時(shí)間}$
• 網(wǎng)絡(luò)利用率 : 將上述所有的信道利用率 , 加權(quán) , 求平均值 ;

參考博客 : 【計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 標(biāo)性能指標(biāo) ( 速率 | 帶寬 | 吞吐量 | 時(shí)延 | 時(shí)延帶寬積 | 往返時(shí)延 RTT | 利用率 )

六、分層架構(gòu) ★★

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1 . 分層結(jié)構(gòu) :

① 實(shí)體 : 每一層 的活動(dòng) 元素 是實(shí)體 ; 同一層的實(shí)體稱為對等實(shí)體 ;

② 協(xié)議 : 對等實(shí)體 之間 數(shù)據(jù)交換 的 一系列規(guī)則 , 標(biāo)準(zhǔn) , 約定 , 稱為 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ; 協(xié)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(wù)的入口 ;

④ 服務(wù) : 每兩層之間提供的操作 , 稱為 服務(wù) ; 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中 , 上層使用下層的服務(wù) ; 服務(wù)是垂直方向的 ;

2 . “協(xié)議” 三要素 :

① 語法 : 數(shù)據(jù)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(yīng)用層 : 加上 / 刪除 應(yīng)用層 首部 ;
• 表示層 : 加上 / 刪除 表示層 首部 ;
• 會(huì)話層 : 加上 / 刪除 會(huì)話層 首部 ;

上面的層級屬于 資源子網(wǎng) , 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理 ;

• 傳輸層 : 資源子網(wǎng) 與 數(shù)據(jù)子網(wǎng)的接口 ; 加上 / 刪除 傳輸層 首部 ;

下面的層級屬于通信子網(wǎng) , 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信 ;

• 網(wǎng)絡(luò)層 : 加上 / 刪除 網(wǎng)絡(luò)層 首部 ;
• 數(shù)據(jù)鏈路層 : 加上 / 刪除 數(shù)據(jù)鏈路層 首部 ; 同時(shí)又加上 / 刪除 了 數(shù)據(jù)鏈路層 尾部信息 ;
• 物理層 : 不添加任何信息 , 直接傳輸上面數(shù)據(jù)鏈路層封裝好的信息 ;

速記方法 ( 雙擊 ) ( 物聯(lián)網(wǎng)淑惠試用 )

通信雙方的 主機(jī) 涉及到全部 七層 模型 ;

中間的 路由器 , 只涉及 網(wǎng)絡(luò)層 , 數(shù)據(jù)鏈路層 , 物理層 , 三層 ;

4 . TCP/IP 參考模型 與 OSI 參考模型 不同點(diǎn) :

① 分層結(jié)構(gòu)概念 : OSI 定義了 服務(wù) , 協(xié)議 , 接口 概念 ;

② 模型協(xié)議順序 : OSI 先定義參考模型 , 然后根據(jù)模型制定協(xié)議 ;

③ 協(xié)議優(yōu)先級 : TCP/IP 關(guān)注異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題 , 將 IP 作為重要層次 ;

④ 連接方式不同 :

• TCP/IP : 網(wǎng)絡(luò)層 無連接 , 傳輸層 無連接 ( UDP ) + 面向連接 ( TCP )
• OSI : 網(wǎng)絡(luò)層 無連接 + 面向連接 , 傳輸層 面向連接 ;

網(wǎng)絡(luò)層 的 IP 協(xié)議是面向無連接的 , 因此 TCP/IP 與 OSI 在網(wǎng)絡(luò)層都有無連接通信 ;

傳輸層 是 “端到端” ( 進(jìn)程與進(jìn)程 ) 之間的通信 , 傳輸層主要是為了實(shí)現(xiàn)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(yīng)用層 : 支持網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 , 對應(yīng)協(xié)議 FTP , SMTP , HTTP ; 添加 / 刪除 首部 信息 ;

② 傳輸層 : 兩個(gè)進(jìn)程之間數(shù)據(jù)傳輸 , 對應(yīng)協(xié)議 TCP . UDP ; 添加 / 刪除 首部 信息 ;

③ 網(wǎng)絡(luò)層 : 兩個(gè)主機(jī)之間的 數(shù)據(jù)分組 路由 與 轉(zhuǎn)發(fā) , 對應(yīng)協(xié)議 IP , ICMP , OSPF ; 添加 / 刪除 首部 信息 ;

④ 數(shù)據(jù)鏈路層 : 將 網(wǎng)絡(luò)層 傳下來的 數(shù)據(jù)報(bào) 組裝成 幀 , 對應(yīng)協(xié)議 Ethernet , PPP ; 添加 / 刪除 首部和尾部 信息 ;

⑤ 物理層 : 比特?cái)?shù)據(jù)的透明傳輸 ;

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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