概述

概述

网络概述

计算机网络概念

• 计算机网络是互连的，自治的计算机集合

标准化工作及住址

计算机网络组成

• 组成部分

  • 硬件、软件、协议

• 工作方式

  • 边缘部分（用户直接使用

    • C/S

    • P2P（Peer to Peer）

  • 接入网

    • 有线接入

    • 无线接入

  • 核心部分（为边缘提供服务）

    • 电路交换

    • 报文交换

    • 分组交换

      • 数据报方式

      • 虚电路方式

      • 特点：每个分组能在互联网中独立地选择传输路径

• 功能组成

  • 通信子网 实现数据通信

  • 资源子网 实现资源共享

计算机网络功能

• 数据通信

• 资源共享

计算机网络分类

• 分布范围

  • 广域网

  • 城域网

  • 局域网

  • 个人区域网

• 使用者

  • 公用网

  • 专用网

• 交换技术

  • 电路交换

    • 整个报文的比特流直达终点

  • 报文交换

    • 整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个节点

  • 分组交换

    • 单个分组传送到相邻节点，存储后查找转发表，转发到下一个节点

• 拓补结构

  • 总线型

  • 星型

  • 环型

  • 网状型

• 传输技术

  • 广播式

  • 点对点

性能指标

速率

带宽（与网络设备有关）

吞吐量

时延

• 发送时延（传输时延）

  • 数据帧长度/发送速率（与发送设备有关

• 传播时延

  • 信道长度/传播速度（与信道有关

• 处理时延

• 排队时延

时延带宽积

• 传播时延＊带宽

往返时延RTT

• 发送方发送完-接受到接收方的确认回复

利用率

• 信道利用率

  • 有数据通过的时间/（有+无数据通过的时间）

• 网络利用率

  • 信道利用率的加权平均

计算机网络体系

分层结构

• 7层OSI模型（法律标准）

  • 应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层

• 4层TCP/IP模型（事实标准）

  • 应用层 运输层 网际层 链路层

• 5层模型（虚构）

  • 应用层 运输层 网络层 数据链路层 物理层

各层的主要功能

• 总说

  • 差错控制

  • 流量控制

  • 分段和重装

  • 复用和分用

  • 建立连接和释放

• 应用层

  • 任务：通过进程间的交互来完成特定网络应用

  • 协议：定义的是应用进程间通信和交互的规则

  • PDU：报文

  • 例如：DNS、HTTP、SMTP

• 运输层

  • 任务：负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务

  • 具有复用和分用的功能

  • 主要使用两种协议

    • 传输控制协议TCP

      • PDU：报文段

      • 面相连接、可靠

    • 用户数据报协议UDP

      • PDU：用户数据报

      • 无连接、尽最大努力交付

• 网络层

  • 为分组交换网上的不同主机提供通信服务

  • 两个具体任务

    • 路由选择

    • 转发

  • 互联网使用的网络层协议

    • 网际协议IP（Internet Protocol）（无连接）

      • 因此互联网的网络层也叫做网际层和IP层

    • 许多种路由选择协议

    • IP协议分组也叫做IP数据报，简称数据报

• 数据链路层

  • 常简称为链路层

  • 任务：实现两个相邻节点之间的可靠通信

  • PDU：帧（Frame）

• 物理层

  • 任务：实现比特（0/1）的传输

分层的优缺点

• 优点

  • 各层之间独立

  • 高灵活性

  • 结构上可分割

  • 易于实现和维护

  • 能促进标准化工作

• 缺点

  • 有些功能会重复出现，因而产生额外开销

协议三要素

• 语法

• 语义

• 同步

协议数据单元PDU