计网第一章
2021-11-29 19:53:51 0 举报AI智能生成
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大纲/内容
第一章
网络的概念
三网（电信网络，有线电视网，计算机网络）——目前新增第四网的概念，电网）从三网融合到四网融合
计算机网络的功能
数据通信（计算机间进行信息传输）
资源共享（同一计网下，不同计算机间）
分布式
负载均衡
不同计算机完成同一任务的不同部分
计算机的组成
核心部分（通信子网）路由器：转发分组即分组交换
功能：为边缘部分提供服务的（连通性和交换 -转发收到的分组）
交换
电文交换
建立连接（占用通信）
通话（一直占用通信资源）
释放连接（归还通信资源）
报文交换
分组交换
将一大段数据段分成几个小数据段，在每段数据段上面加上首部，构成一个分组又称为包。分组首部包含了目的地址和源地址等重要信息，接收端接受到分组后，去掉首部，再将分组组合起来，而且接收顺序可能和发送顺序不一样，但根据首部可以不出差错。
路由器收到一个分组先存储（缓存，存到内存中）
检查首部，查看转发表
找到合适的接口，转发出去
分组交换的特点
灵活 为每一个分组找到最合适的路径
可靠 可靠I的网络协议
迅速 以分组为传送单位，不先建立连接
高效（对通信链路是逐段占用的）
连通性
路由器
必须经常交换彼此掌握的路由信息，以便创建和动态维护转发表。使得转发表及时的更新
通信子网
网络层
数据链路层
物理层
边缘部分（资源子网）主机：为用户进行信息处理
功能：用户可以直接使用的，用来进行通信和资源共享（服务器也属于资源子网）
P2P(无法区分服务提供方与服务请求方)
C/S(服务器是服务提供方，客户端是服务请求方)
资源子网
应用层
表示层
会话层
物理层面
软件
硬件
协议
计算机的类别
按区域范围
广域网 是互联网的核心部分 任务是长距离运送主机所发送的数据（跨越国家）
城域网 城市之间的跨越
局域网
企业网
校园网
个人区域网 如果中央处理机间的距离很小，小于1米，称之为多处理机系统，请注意多处理机系统并不等于分布式系统
按网络的使用者
公用网
专用网
子主题
计算机网路的性能
速率 （发送速率不等于传播速率）
带宽 理论上最大的发送速率
吞吐量 实际上的最大发送速率
时延
发送时延
传播时延
处理时延
排队时延
时延带宽 发送时延乘以带宽（相当于量化容量）——即某段链路理论上最大有多少比特
往返时间 (2倍的传播时延还有末端处理时间——一般忽略了)
利用率
信道利用率——当前信道的利用率（即当前信道有百分之几的时间是被利用的）
并非越大越好
网络利用率——全网络的信道利用率的加权平均值
非性能特征
计算机网络的体系结构、
协议与层次的划分
协议的组成
语义——规定完成的功能
语句——规定传输的数据格式
同步——时序/规定操作顺序
协议是水平的，
层次划分
优点
各个层次之间是独立的 上一层不需要知道下一层是怎么实现的 仅仅只要通过层次之间的接口知道所提供的服务是什么就可以了
灵活性好 任何一层发生变化，都不会影响到别的层次（只要接口关系保持不变）
结构上可以分开 各层采用最合适的技术来实现
易于实现和维护 这种结构使得实现一个庞大的系统变得更加容易。整个系统分解成若干个相对独立的子系统
能促进标准化的工作
每个层次都为上个层次提供服务（通过相邻层次间的借口，服务是垂直方向的）同时使用下面层次所有的服务
五个层次
应用层
任务是通过应用进程间的交互来完成特定的网络应用。协议定义是进程间的通信和交互规则（进程指的是正在运行的程序）
传送的数据单元是报文
运输层
负责向两台主机中进程的通信提供通用的数据传输服务，是端到端之间的。常用协议有TCP 和UDP
TCP（面向连接的，可靠的数据传输服务）的传送数据单元是报文段
UDP（无连接的，尽最大努力的（不保证可靠）数据传输服务）的传送数据单元是用户数据报
网络层
负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务
把运输层的报文段或者用户数据报封装成分组或者包进行运输——统称为ip数据报
数据链路层
在两个相邻的节点间的链路上传送数据时，数据链路层将网络层的ip数据报封装成帧，每一个帧都包含着数据和必要的控制信息（同步信息，地址信息，差错控制）。
物理层
传送的数据单位是比特（0/1），将数据转换成二进制进行传送。
由于是比特流的传送，所以该层不加控制信息
假设主机1的应用进程ap1向主机2的应用进程ap2传送数据，ap1将数据交给本主机的第五层应用层后，应用层加上自己的控制信息H5变成了报文，同时也是下一层的数据单元，接着运输层根据TCP/UDP协议，加上自己的H4控制信息后，变成传送数据单元或者是数据
分支主题
分支主题
零碎概念
互联网是最大的互连网
计算机网络是一个将分散的，功能独立的计算机系统通过通信设备和线路连接起来，然后通过功能完善的软件实现资源共享和信息传递。
ISP:互联网提供者
IXP：允许两个网络直接相连，并交换分组不需要在连接第三个网络来转发
IXP：允许两个网络直接相连，并交换分组不需要在连接第三个网络来转发
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