计算机网络---第一章

      最后更新：2022-07-20 19:51:28 手机定位技术交流文章

      计算机网络—第一章

      文章目录

      • 计算机网络-第一章
        • 1.1.概念、组成、分类
          • 1.计算机网络的概念
          • 2.计算机网络的功能
          • 3.计算机网络的组成
          • 4.计算机网络分类
        • 1.1.2标准化工作及有关组织
          • 1. 标准化工作
        • 1.1.3速度相关性能指标
          • 1. 速率
          • 2. 带宽
          • 3. 吞吐量
        • 1.1.4 时延、时延带宽积、RTT、利用率
          • 1. 时延
          • 2. 时延带宽积
          • 3.回程延迟RTT
          • 4. 利用率
          • 5. 总结
        • 1.2.1层结构、协议、接口、服务
          • 1. 分层结构
            • 为什么分
            • 2. 怎么分层
            • 3. 认识分层结构
            • 4. 总结
        • 1.2.2OSI参考模型
        • 1.2.3TCP/IP参考模型及5级参考模型
          • 1.OSI参考模型和TCP/IP参考模型
          • 2. 五层参考模型
          • 3.第五级参考模型数据封锁和脱封锁
          • 2. 五层参考模型
          • 3.第五级参考模型数据封锁和脱封锁

      1.1.概念、组成、分类

      1.计算机网络的概念

      1. 计算机网络是具有独立功能的分布式网络计算机系统，通过通信设备与线路连接,功能完善软件实现资源共享和信息传递

        1. 分散:指不同的地理位置

        2. 独立性:功能不同

        3. 通讯设备:开关和路由器

        4. 线:连接终端系统和通讯设备的介质

        5. 计算机网络是一个互连的、自治的计算机集合
          互联:互联和互联的通信链路

        自治： 无主从关系

      2.计算机网络的功能

      1. 数据通信:确保连接
      2. 资源共享:硬件、软件、数据
      3. 分布式处理:多台计算机执行同一任务的不同部分
      4. 提高可靠性：
      5. 负荷平衡:分布式处理的好处

      3.计算机网络的组成

      1. 组件:硬件、软件、协议
        image-20220720095052114

      2. 工作方式：

        image-20220720095821983

      3. 功能组成：

        • 数据通信

        • 资源共享

          image-20220720100141959

      4.计算机网络分类

      1. 按分布范围：广域网 WAN、城域网 MAN、局域网 WAn、个人区域网 PAN

        宽带:一般是跨国交换技术

        城域网： 一个城市

        宽带:数千米的广播技术

        个人域名网络:智能手机,手表

      2. 按使用者分：
        公用网：

        专用网：

      3. 通过交换技术:电路交换,消息交换,群交换

      4. 按拓扑结构分：
        image-20220720100658368

      5. 按传输技术：
        广播网络:共享公共频道
        点对点网络： 使用分组存储转发和路由选择机制

      image-20220720100920836

      1.1.2标准化工作及有关组织

      1. 标准化工作

      1. 标准的分类
        法定标准:由当局指定的正式和法律标准
        事实:一些公司的产品在竞争中占有一定地位,这些产品的协议和技术已成为标准

      1.1.3速度相关性能指标

      1. 速率

      1. 速率是指数据率或数据传输率或比特率
      2. 定义: 一个主机在计算机网络上的数字通道上上传和传输数据比特的速度.
      3. 单位:b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s

      image-20220720102442274

      2. 带宽

      1. 在计算机网络中,带宽用于表示网络通信线传输数据的能力,通常指从网络的某个点传递到另一个点的单位时间最高数据率，单位和速率相同
      2. 解释：
        • 带宽就好比现在有一堆公交车，上面全部坐满了人，公交车从停车点出发，其载人的数量。带宽的大小就是公交车载的人数
        • 速率就好比公交车的速度，公交车的速度越大，在单位时间内走的距离也就越大

      3. 吞吐量

      1. 表示单位时间通过网络(或通道、接口)的数据量==。 单位和速度相同
      2. 吞吐量受网络带宽或网络评级速度的限制

      解释：
      =image-20220720114223666

      1.1.4 时延、时延带宽积、RTT、利用率

      1. 时延

      1. 定义:数据(消息/分组/位流)从一个网络端(或链路)转移到另一个端所需的时间,单位s

      2. image-20220720111742817

      3. 解释：

        现在我们有一群人乘公共汽车从A到B(我们得快一点)

        1. 发送延误:就是说,我们都上了公共汽车,从停车场出来到所有公共汽车
        2. 输送时间延迟:所有巴士从A到高速门的时刻
        3. 你到高速公路门口,有人在你前面,而公共汽车则必须在后面。 从公共汽车队列到你真正在高速行驶的时候。 输出链:你队列的时间。 输入链:这就是你在高速公路上开车的时间。
        4. 处理时延： 公交车到高速口，会被警察叔叔检查一下有没有带什么违禁物品以及危险的东西，这就是检错。找出口就是公交车下高速的时候需要辨别一下是不是要下高速的地方
        5. 高速链路： 是指我们从停车场上路的时候，公交车允许载人的数量，这个数量越大，那么我们的 “发送时延" 也就越小

      2. 时延带宽积

      1. 公式：
        image-20220720113330507

      2. 时延带宽积又称以比特为单位的链路长度，即： 某一段链路现在有多少比特

      3. 解释：

        参考上面的例子（排队时延）： 假设你的车队数量无限，从第一辆车发动到高速口的这一段时间，从停车点的出口开始算起到第一辆车上的所有人就称为时延带宽积

      3.回程延迟RTT

      1. 从发送者发送数据,到发送者接收接收接收者确认(接收者在接收数据时立即发送确认),总的延迟 experienced。

      2. RTT越大,在收到确认之前就可以发送更多的数据

      3. 解释：

        就像我们开车从A到B一样,到B的车需要回到A,第1号车从 A 发出到达 B (末端处理时间就好比我们的车装了货物需要卸到 B处)，然后车1立即返回A,等待1号汽车进入A区,从A到B到A的时间叫做RTT

      4. 利用率

      1. 利用率：

        1. 信道利用率：
          有数据通过的时间 ( 有 + 无 ) 数据通过的时间 frac {有数据通过的时间}{(有+无)数据通过的时间} ( 有 + 无 ) 数据通过的时间 有数据通过的时间 ​

        2. 网络利用:渠道利用的权衡值

        3. image-20220720120536400

      5. 总结

      image-20220720120748591

      1.2.1层结构、协议、接口、服务

      1. 分层结构

      为什么分

      现在我们要把文件从A到B发送,我们需要准备些什么?

      1. 启动通信的计算机必须激活数据通信的路径
      2. 告诉网络如何识别主机
      3. 启动通信的计算机将检查目标主机是否开机,并正常地连接到网络
      4. 启动通信的计算机需要知道另一台计算机的文件管理程序是否为工作做好准备
      5. 确保可以解决错误和事故
      6. …

      因为这个系列太大,我们把它分成一个小问题

      2. 怎么分层

      image-20220720122707350

      3. 认识分层结构

      image-20220720123436981

      4. 总结

      1. 网络架构描述计算机的网络结构在功能方面
      2. 计算机网络架构是一个层级结构
      3. 每个层遵循网络协议完成该层的功能
      4. 计算机网络架构是计算机网络及其协议层的集合
      5. 第 n 层向 n+1 层提供服务是，此服务不仅包含第 n 层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能
      6. 只有相邻层之间的接口,而顶层完全不受提供服务的具体实现细节的保护
      7. 架构是抽象的,实现意味着一些可以运行的软件和硬件
      8. 脑图：
        image-20220720124323650

      1.2.2OSI参考模型

      1. 目的： 支持异构网络系统的互联互通

      3. image-20220720131434832

      4. 应用程序层:所有功能和用户交互产生网络流量的程序

      5. 表达层:两个通信系统(语法和语义)之间的信息交换方式

        • 函数1:数据格式转换
        • 功能2:数据加密和解密
        • 功能3:数据压缩和恢复

      6. 对话层:向表示层提供实体/用户过程建立连接并在连接上有序的传输数据和同步(SYN)

        • 功能1:建立、管理和终止对话
        • 功能二： 使用校验点当通讯丢失时可以触发对话检验点/同步点继续恢复通信并实现数据同步(在发送数据时将数据分割成分段并将原来的一次传输转换成单一传输,这样在网络故障时,不需要从一开始传输数据,只传输丢失的部分)

      7. 传输层:在主机中负责两个进程的通信，即端到端通信。 传输单元是消息段落或用户数据报告

        • 功能1:可靠传输,不可靠传输
        • 功能二： 差错控制
        • 功能三： 流量控制
        • 功能四： 复用分用
          • 复制:多个应用程序进程可以同时使用下列传输层服务
          • 分配: 传输层将接收的信息单独传递到上面的应用程序层的相应进程中.
          • 解释: 复制是指手机内部的QQ和WeChat消息可以一起发送到数据消息中。 分发是指运输层能够完成分类并在数据报告中有多个应用程序时发送相应的信息给相应的应用程序。
        • 主要协议:TCP、UDP

      8. 网络层:主要任务是:分组从源到目的地,向网络的不同主机提供通信服务,为群交换提供服务。 网络层传输单元是数据报

        • 功能1:路径选择:使用最佳传输路径
        • 功能2:流量控制:协调发射器和接收器的传输速度
        • 函数3:错误控制:检查接收子组是否有错误
        • 第四功能:堵塞控制:如果网络中的所有的节点不能接受子组,大量子组被丢弃,网络处于堵塞状态,因此应该采取一些措施来缓解这种堵塞
        • 主要协议:IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP、OSPF

      9. 数据链层:主要任务是将网络层递交的数据报告集成帧。 数据链层的传输单元是帧

        • 函数1:框架:定义框架的开始和结束
        • 函数2:错误控制帧错误+位数错误
        • 功能三： 流量控制
        • 第四功能:访问输入控制控制通道的访问
          image-20220720143122461
        • 主要协议:SDLC、HDLC、PP、STP

      10. 物理层:主要任务是物理媒体上实现比特流的透明传输物理层传输的单位是比特

        • 透明传输:无论数据是怎样的位相组合,它都应该能够在链路中传输
        • 函数1:定义接口特性
        • 功能2:定义传输模式
          • 单工:单向传送,只从A到B
          • 半双重工作:单向传送,但AB可以作为传送器
          • 双工： 双向的传输
        • 功能3:定义传输速率
        • 功能四： 比特同步
        • 功能五： 比特编码
        • 主要协议:Rj45,802.3

      1.2.3TCP/IP参考模型及5级参考模型

      1.OSI参考模型和TCP/IP参考模型

      image-20220720144247990

      1. 相同点：

        1. 都分层
        2. 独立协议堆栈的概念
        3. 可以实现异构网络的相互连接

      2. 不同点：

        1. OSI定义了三个点:服务、协议和接口

        2. OSI首先出现,参考模型首先发明协议,而不是偏向特定协议

        3. TCP/IP的设计认为异构网络的相互连接是重要的层

        4. ISO/OSI参考模型 TCP/IP 模型
          网络层 无连接+面向连接 无连接
          传输层 面向连接 无连接+面向连接

          面向连接:它分为三个阶段:

          1. 第一个阶段: 是建立连接, 在该阶段发送一个建立连接的请求.
          2. 第二阶段:数据传输只能在连接成功建立后开始
          3. 第三阶段:数据传输完成后,必须释放连接

          未连接:直接传输数据

      2. 五层参考模型

      概述了OSI和TCP/IP的优点:

      image-20220720145353700

      3.第五级参考模型数据封锁和脱封锁

      image-20220720145709856

      2. 五层参考模型

      概述了OSI和TCP/IP的优点:

      [外部链接图像传输(img-BNSzLFbd-1658300690769)]

      3.第五级参考模型数据封锁和脱封锁

      [存储中的外部链接图像(img-5ljxHrJY-1658300690770)]

      本文由 在线网速测试 整理编辑，转载请注明出处，原文链接：https://www.wangsu123.cn/news/30173.html。

          热门文章

          文章分类