第一章:计算机网络概念

      最后更新:2022-05-05 08:51

      第一章:计算机网络概念a

      • 概念
      • 功能
      • 发展
      • 组成
      • 分类
      • 标准化工作
      • 性能指标
      • 分层结构
        • OSI参考模型
        • TCP/IPP参考模式
        • 五层参考模型

      概念

      计算机网络是一个分散的、独立的计算机系统,通过软件将通信设备与线路连接起来,使资源共享和信息传输成为可能。

      简言之,计算机网络是连接的、自成一体的计算机收藏。

      • 连接:通过通信连接连接的能力。
      • 自治:无主从关系

      三网融合

      • 计算机网络
      • 电信网络
      • 有线电视网络

      功能

      数据通信、资源共享、分配处理、增强可靠性和负载平衡都是数据通信的实例。

      资源共享

      同一机器网络上的其他计算机可使用特定计算机的计算机资源,并共享硬件、软件和数据。

      发展

      第一阶段(从单独的ARPANNET网络向因特网的过渡)

      该网络连接了许多计算机,而互联网连接了许多网络,互联网是世界上最大的互联网多功能网络,连接了许多计算机,而互联网连接了许多网络,互联网是世界上最大的互联网。

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      第二阶段(三级因特网)

      从1985年起,美国国家科学基金会一直在建设NSFNET网络,这是一个计算机网络,以六个大型计算机中心为中心。

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      第三阶段(因特网服务提供者结构化因特网的演变)

      互联网服务提供商(ISP):互联网服务提供商(ISP)是一家向诸如中国电信、中国连通、中国移动等广大消费者提供互联网接入、信息和增值服务的公司,有三种类型的互联网服务提供商:主要互联网服务提供商、区域互联网服务提供商和地方互联网服务提供商。

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      组成

      组成部分

      • 硬件
      • 软件
      • 协议(一套规则和协议的组合)

      工作方式

      边缘部分

      • 用户直接使用
        • 客户/服务员(C/S)方法
        • P2P表示对等对等。

      核心部分

      • 为边缘部分服务

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      功能组成

      • 通信子网络:实现数据通信
      • 资源子网:实现资源分享和数据处理

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      分类

      按分布范围分

      • 广域网技术交流
      • 城域网(MAN)
      • 广播技术用于局域网。
      • 个人地区网(PAN)

      按使用者分

      • 公用网
      • 专用网

      按交换技术分

      • 电路交换
      • 报文交换
      • 分组交换

      按拓扑结构分

      • 总线型
      • 星型
      • 环型
      • 网状型

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      按传输技术分

      • 通过广播网络共享公共通信频道。
      • 在点对点网络中采用储存转运和路线选择程序的组群。

      标准化工作

      标准的分类

      • 法定标准是经授权实体(OSI)发布的具有法律约束力的正式标准。
      • 事实标准:长期主导竞争的某些公司协议和技术成为标准(TCP/IP)。

      RFC

      RFC(征求意见)是以征求意见书形式提出的因特网标准。

      RFC将通过四个正式的因特网标准阶段取得进展:

      1. 目前, Internet Drawr 不是一个 RFC 文件 。
      2. 自此以后,《投标标准》一直是一份《投标标准》文件。
      3. IETTF、IAB(本次审查被取消)标准草案(标准草案)
      4. 因特网议定书(IP)

      相关组织

      国际标准化组国际 电信联盟 IEE(电气和电子工程师研究所) 因特网工程工作队
      ISO ITU IEEE IETF
      DHLC议定书,OSSI模式 制订通信规则 IEE 802、5G和学术机构 RFCxx负责制定与因特网有关的标准。

      性能指标

      速率

      率,例如数据率有时被称为数据传输率或比特率。

      比特 1/0 位

      计算机网络连接主机通过数字渠道传输数据量的速度。

      测量单位为b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s和Tb/s。

      1字节 = 8 位数

      速率 存储容量
      1Kb/s = 103b/s 1KB = 210B = 1024B = 1024 * 8b
      1Mb/s = 103Kb/s 1MB = 210KB = 1024KB
      1Gb/s = 103Mb/s 1GB = 210MB = 1024MB
      1Tb/s = 103Gb/s 1TB = 210GB = 1024GB

      带宽

      (1) 最初,“带宽”一词是指信号的频率宽度,即最高频率和最低频率之间在赫兹(赫兹)的差值。

      (2) 在计算机网络中,带宽是指网络通信渠道传输数据的能力,通常在单位时间从网络传输数据。

      从一个地点到另一个地点,可以使用“最大数据率”。单位是“每秒比特”,b/s, kb/s, mb/s, 和 Gb/s。

      带宽,最大速度, 和网络的最佳条件 都非常小。
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      吞吐量

      每秒(b/秒)、每秒(kb/秒)、每秒(mb/秒)、每秒(mb/秒)、每秒(gb/秒)、每秒(gb/秒)、每秒(gb/秒)、每秒(gb/秒)、每千兆字节(gb/秒)、每秒(gab/秒)、每秒(gb/秒)、每千字节(gb/秒)、每秒(gab/秒)、每千字节(gb/秒)、每秒(gb/秒)测量数据的数量。

      输送量受网络带宽或管制费率的限制。

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      时延

      从网络一端(或连接)向另一端(电文/组/位流)传输数据所需的时间也称为延迟或延迟。

      时延带宽积

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      往返时延RTT

      在发送者提供数据的时间与发送者得到接收者确认的时间(一旦接收者收到数据)之间,出现了完全的滞后时间。

      RTT包括

      • 发送延迟 = 发送延迟 * 2
      • 末端处理时间

      利用率

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      分层结构

      为什么要分层?

      巨大的问题很小:分层分层可以用来将巨大的网络间问题分为许多较小的、较小的问题来处理和解决,并有更清楚和较容易的边界来处理和解决。 这使得复杂的计算机网络系统容易设计、完成和标准化复杂的问题很小:分层可以用来将巨大的网络间问题分成许多较小的、较小的问题来处理和解决,并有更清楚和较简单的边界来处理和解决。这使得复杂的计算机网络系统容易设计、实现和标准化。

      例如,需要通过发送文件开展工作。

      1. 启动通信的计算机必须能够实现数据通信路径。
      2. 指导网络如何定位目的地主机。
      3. 启动通信的计算机必须检查是否想要的主机已连接到网络。
      4. 启动联系人的计算机必须表明其他计算机的文件管理应用程序是否在运行。
      5. 确保错误和错误得到纠正。
      6. (还有很多工作要做.. )

      分层的方法可以帮助你更明确地解决一个单一的问题。

      怎么分层?

      分层的基本原则

      1. 每一层有别于其他各层,每一层只能行使合理自主的职能。
      2. 每一层之间的接口自然是显而易见的,容易掌握,尽可能少地相互沟通。
      3. 每一层都是结构隔离的,采用最合适的技术。
      4. 保持下一级独立于上一级的独立性,上一级单程消费下一级的服务。
      5. 整个分层系统应使标准化更加容易。

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      分层结构

      • 实体:n级的活动要素称为n级实体,同一级别的实体称为类似实体。
      • 网络协定是网络内可比较组织为分享数据而订立的规则、准则或协定。”
        • 语法:提供数据通信格式。
        • 语义: 定义要履行的函数
        • 同步:确定操作的顺序。
      • 接口(进入SAP服务点):利用上层获得低层服务的机会。
      • 下一级为下一个上一级履行的函数被称为服务。 [水平]

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      标准设计股服务数据单元:提供数据,以便向所有用户提供他们所需要的能力。

      PCI 议定书管制资料:用于指导议定书执行的资料。

      PDU 协议数据单位:可比层级之间的数据传输单位。

      概念总结

      网络结构是计算机网络地形的功能说明。

      简言之,计算机网络系统的结构是等级的。

      为了完成该层功能,每个层遵守一个或多个网络协议。

      计算机网络系统的结构是网络许多层次和协议的结合。

      通过向n+1级提供服务,该服务不仅包含n级的职能,而且包含下级服务赋予的职能。

      相邻层次之间只有接口,所提供服务的具体细节完全隐藏在顶层。

      该系统的结构是抽象的,实现是指可能使用的某些软件和硬件。

      计算机网络分层结构

      • OSSI 7楼参考模型(法定标准)
      • 四层 TCP/IPP参考模式(事实标准)
      • 5楼参考模型(为便利学习而创建)

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      OSI参考模型

      应用层

      用户与网络之间的接口,包括任何可能与用户互动的应用程序,以便产生网络流量。

      文件传输(FTP)、电子邮件(SMTP)和万维网(HTTP)是典型的应用级别服务的例子。

      表示层

      用于处理两个通信系统之间信息流通的词句

      功能

      • 数据格式变换
      • 数据加密解密
      • 数据压缩和恢复

      JPEG,ASCII是主要协议。

      会话层

      这是一个会议和SYN系统,它协助信号层实体/用户程序建立联系和有秩序地传送连接数据。

      功能

      • 届会的创建、管理和终止
      • 当通信失败时,使用验证点使会话能够从检查点/同步点重新开始通信,并使数据同步。

      ADSP, ASP是主要协议。

      传输层

      负责两个主机程序之间的通信,即端对端通信

      文本电文或用户数据报告是通信单位。

      功能

      • 传输是可靠的。传输是不可靠的。
      • 差错控制
      • 流量控制
      • 复用分用
        • 多个应用层流程可同时获取下层运输层的服务。
        • 将运输层收到的信息送交上层的有关进程。

      TCP和UDP是两项最重要的协议。

      网络层

      主要责任是将分组从源头运输到目的地,并向集群交换网络各东道方提供通信服务。

      数据报告是网络层传输单位。

      功能

      • 选择路线( 最佳路线)
      • 流量控制
      • 差错控制
      • 拥塞控制
        • 如果所有节点都为时太晚,无法接受组群并丢弃大量组群,那么网络就会受到冲击,因此,应该采取某些行动来缓解这种拥挤。

      IP、IPX、IPCMP、IGMP、ARP、RRP和OSPF是主要协议。

      数据链路层

      主要职责是从网络层将数据汇编成一个框架。

      框架是数据连接层/链接层的传输装置。

      功能

      • 框架框架(框架定义的开始和结束)
      • 错误控制(框架错误+位错误)
      • 流量控制
      • (控制频道的进入) 进入(控制频道的进入)

      SDLC、HDLC、PP和STP是主要协议。

      物理层

      首要目标是通过物理媒介建立透明的Bitm流传播。

      Bit 是物理层转移单位。

      传输的透明度表明,无论使用的比特组合类型如何,数据都应能够在链条下传递。

      功能

      • 定义接口特性
      • 指定广播模式(一次、半时或全时)。
      • 定义传输速率
      • 比特同步
      • 比特编码

      Rj45,802,3是主要协议

      TCP/IPP参考模式

      OSI参考模型与TCP/IPP参考模式相同点

      • 都分层
      • 独立合同的想法。
      • 这是一个网络连接 使用各种协议。

      OSI参考模型与TCP/IPP参考模式不同点

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      五层参考模型

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      数据封装和解封装

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