网络、互联网和因特网
- 网络是由若干节点（Node）和连接节点的链路（Link）组成
- 多个网络还可以通过路由器互连起来，构成范围更大的网络，即互联网
- 因特网是世界上最大的互连网
因特网的组成
- 边缘部分：由所有连接在因特网的主机组成，用户可以直接使用，用来进行通信和资源共享
- 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成，这部分是为边缘部分提供服务
二、三种交换方式
电文交换
- 电话交换机接通电话线的方式称为电路交换
- 从通信资源分配角度来看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源
- 电路交换的三个步骤：
- 建立连接（分配通信资源）
- 通话（一直占用通信资源）
- 释放连接（归还通信资源）
使用电路交换传输计算机数据时，其线路传输效率往往很低下
交换分组交换
- 发送方：构造分组，发送分组
- 路由器：缓存分组，转发分组
- 接收方：接受分组，还原分组
交换报文交换
报文交换也采用分组转发，与分组交换类似，但报文交换对分组大小没有显示，所以对路由器有着较高的要求
交换的对比三种交换的对比
电路交换
优点：
- 通信时延小
- 有序传输
- 没有冲突
- 适用范围广
- 实时性强
- 控制简单
缺点：
- 建立连接时间长
- 线路独占，使用效率低
- 灵活性差
- 难以规格化
报文交换
优点
- 无需建立连接
- 动态分配线路
- 提高线路可靠性
- 提高线路利用率
- 提供多目标服务
缺点
- 引起转发时延
- 需要较大的缓存空间
- 需要传输额外的信息量
分组交换
优点
- 无需建立连接
- 线路利用率高
- 简化了存储管理
- 加速传输
- 减少出错概率和重发数据量
缺点
- 引起转发实验
- 需要传输额外的信息量
三、计算机网络定义与分类
定义
一些互相连接的、自治的计算机的集合
- 互连 是指计算机之间可以通过有线或者无线的方式进行数据通信
- 自治 是指独立的计算机，他有自己的硬件和软件，可以单独运行使用
计算机网络分类
按交换技术分类
- 电路交换网络
- 报文交换网络
- 分组交换网络
按传输介质分类
- 有线网络
- 无线网络
按覆盖范围分类
- 广域网WAN
- 城域网MAN
- 局域网LAN
- 个域网PAN
按拓扑结构分类
- 总线型网络
- 星型网络
- 环形网络
- 网状型网络
四、计算机网络的性能指标
速率
比特时计算机中数据量的单位，一个比特就是二进制数字中的一个1或0
常用数据单位
连接在计算机网络上的主机在数字信道上传输比特的速率，也成为比特率或数据率
常用数据率单位
带宽
带宽在模拟信号中的意义是：信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围（单位：Hz/kHz/MHz/GHz）
带宽在计算机网络中的意义：用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力
吞吐量
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络的数据量
吞吐量受网络的带宽或而定速率的限制
时延
发送时延：分组长度/发送速率
传输时延：信道长度/电磁波传播速率
时延带宽积
传播时延×带宽=时延带宽积!
image
往返时间（RTT)
- 因特网上的信息不仅仅是单向传输，而是双向交互
- 往返时间RTT是一个非常重要的性能指标
利用率
- 信道利用率：用来表示某信道有百分之几的时间是被利用的
- 网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均
根据排队论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也会迅速增加；因此信道利用率并非越高越好
如果用D0表示网络空闲时的时延，D表示网络当前的时延，U表示利用率，那在适当的情况下可以下列公式表示：
- 当网络利用率达到百分之五十，时延就要加倍
- 当网络利用率超过百分之五十时，时延急剧增大
- 当网络利用率接近百分之百，时延趋近于无穷大
丢包率
- 丢包率即分组丢失率，指在一定时间范围内，传输过程中丢失的分组数量与总分组数量的比率
- 丢包率具体可分为接口丢包率，结点丢包率，链路丢包率，路径丢包率，网络丢包率等
- 分组丢失的两种情况
- 分组在传输过程中出现误码，被终点丢弃
- 分组到达一台队列已满的分组交换机被丢弃；在通信量较大时就可能造成网络拥塞
五、计算机网络体系结构
OSI七层模型
物理层--数据链路层--网络层--传输层--会话层--表示层--应用层
P体系结构TCP/IP体系结构
网络接口层---网际层---传输层---应用层
协议三要素
- 语法：定义所交换信息的格式
- 语义：定义收发双方所要完成的操作
- 同步：定义收发双方的时序关系
在协议的控制下，两个对等实体间的逻辑通信使得本层能向上一层提供服务
协议是水平的，服务是垂直的。
协议数据单元PDU
服务数据单元SDU
如果文章对您有帮助，请帮忙点点推荐