计算机网络笔记Part1 概述

总目录

1.计算机网络的功能、组成、分类

1.1功能

• 数据通信

• 资源共享

• 分布式处理

• 提高可靠性

• 负载均衡

1.2组成部分

• 硬件

• 软件

• 协议

1.3分类

• 按分布范围

  • 广域网 WAN

  • 城域网 MAN

  • 局域网 WAN

  • 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

• 按传输方式

  • 广播式网络

  • 点对点网络

2.性能指标

2.1速率

定义：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率

单位:b/s,Kb/s,Mb/s,Tb/s

也称：数据率、数据传输率、或比特率

2.2带宽

定义：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的某一点到另一点所通过的最高数据率

单位：b/s,Kb/s

2.3吞吐量

定义：表示单位时间内通过某个网络（或信道接口）的数据量 受网络带宽或额定速率限制

单位：b/s,Kb/s

2.4时延

定义：数据（报文、分组、比特流）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间，也叫延迟或迟延

单位：s

名称	描述	计算公式
发送时延	数据从主机到信道上所用的时间	发送的数据长度/发送速率
传播时延	数据在信道上传播所花费的时间	信道长度/电磁波在信道上传播的速率
排队时延	数据在路由器前等待前面数据处理的时间	无计算方式
处理时延	数据在路由器中处理需求的时间（检错、找出口）	无计算方式

使用高速链路(提高网速)，只能减小发送时延，无法减少其他三个时延

2.5时延带宽积

定义：传播时延x带宽（即链路上有多少比特的数据）

2.6往返时延RTT

发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认（接收端收到数据后便立即发送确认），总共经历的时延

RTT=传播时延x2+处理时间(有时可能直接忽略)

2.7利用率

• 信道利用率：有数据通过时间/总通过时间

• 网络利用率：信道利用率加权平均值

3.分层结构

3.1 为什么要分层，分层要做什么

• 发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活。

• 要告诉网络如何识别目的主机。

• 发起通信的计算机要查明目的主机是否开机，并且与网络连接正常。

• 发起通信的计算机要弄清楚，对方计算机中文件管理程序是否已经做好准备工作。

• 确保差错和意外可以解决。

3.2正式认识分层结构

4.OSI参考模型

名称	英文	作用描述
应用层	Application Layer	直接为用户的应用进程（例如电子邮件、文件传输和终端仿真）提供服务。如HTTP、SMTP、FTP、DNS等
表示层	Presentation Layer	把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式，即让两个系统可以交换信息
会话层	Session Layer	负责在数据传输中设置和维护计算机网络中两台计算机之间的通信连接
传输层	Transport Layer	负责端到端通讯，可靠传输，不可靠传输 ，流量控制，复用分用
网络层	Network Layer	负责选择路由最佳路径，规划IP地址(ipv4和ipv6变化只会影响网络层)，拥塞控制
数据链路层	Data Link Layer	帧的开始和结束，还有透明传输，差错校验(纠错由传输层解决)
物理层	Physical Layer	定义网络设备接口标准，电气标准(电压)，如何在物理链路上传输的更快

4.1 OSI解释通信流程

4.2 TCP/IP参考模型

4.3 五层参考模型及其传输过程简介

注：本文参考https://www.bilibili.com/video/BV19E411D78Q?p=1