计算机网络知识点——1.概述

写在前面:

分一个计网知识点的模块,接下来一段时间系统的总结一下计网的相关基础知识。

直接连接的网络:

点到点网络:

计算机网络知识点——1.概述_第1张图片

多路访问网络:

计算机网络知识点——1.概述_第2张图片

计算机网络知识点——1.概述_第3张图片

应该是四个吧,ABE共享链路为一个直连网,BC点到点连接为一个直连网,CDF共享链路为一个,FG点到点连接为一个,共四个直连网。

网络提供的服务有如下分类:

一、

1.可靠的服务包括:

  • 文件传输
  • 浏览网页
  • 电子邮件
  • 电子商务

2.不可靠的服务包括:

  • 视频直播
  • IP电话
  • 网络会议

二、面向连接的服务,无连接的服务

三、有确认的服务,无确认的服务

四、数据报服务:无连接无确认

五、请求响应和消息流服务

下面的电信模式分别使用的服务类型:

普通邮件:尽力服务(无连接无确认)

电话:面向连接的服务

快件:无连接有确认的服务

因特网的组成:

因特网的三个组成部分:

  • 终端系统(end system):主机    运行网络应用程序(例如,浏览器)
  • 通信链路(communication link):光纤,铜线,无线电,卫星  传输速率=带宽
  • 路由器(router)

因特网体系结构:

应用层:提供对某些专门应用的支持,如文件服务(ftp),邮件(smtp),网页(http)

传输层:进程之间的数据传送(端到端,end-to-end),如TCP,UDP

网络层:路由选择,实现到互连网中的数据传送(主机到主机,host-to-host),如IP,routing protocols

数据链路层:在物理网络中传送包(跳到跳,hop-to-hop节点到节点node-to-node),ppp,Ethernet

物理层:线上的比特(传送原始比特流)

计算机网络知识点——1.概述_第4张图片

  • 一般网络体系结构(OSI参考模型)将网络协议分为七层;
  • TCP/IP体系结构将网络协议分为五层

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  • 节点到节点(node-to-node)或跳到跳(hop-by-hop):由数据链路层完成
  • 主机到主机(host-to-host):由网络层完成
  • 端到端(end-to-end):由传输层完成

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  • 每一层都可以有多个协议,每个协议都可以使用下层提供的服务并为上层提供服务。
  • 同一个互连网络中要求网络层协议相同而链路层协议可以不同

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  • 应用层对应消息message
  • 传输层对应数据段segment
  • 网络层对应数据报datagram
  • 链路层对应frame

然后将source封装起来,从一个主机经过网络层从高到低发送出去,到达另外一个主机,由低到高到达应用层。

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互连网络(internetwork或Internet):

  • 系统域网(system area network) SAN
  • 广域网(wide area network) WAN:因特网属于广域网WAN
  • 局域网(local area network) LAN:实验室一般采用局域网的连网方式
  • 城域网(metropolitan area network) MAN
  1. 单向(simplex):通信线路上的数据按单一方向传送
  2. 半双工(half duplex):一段时间内只有一边向另一边传送,如对讲机
  3. 全双工(full duplex):接收数据的同时也能传送数据,如电话
  1. 单播(unicast):每个时刻一个站点发送一个站点接收的通信方式
  2. 多播(multicast):一对多的通信方式
  3. 广播(broadcast):一对所有的通信方式

网络性能分析:延迟和丢包

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延迟(delay):当一个包到达时如果有空闲缓存则排队等待转发,则产生延迟

丢失(loss):如果没有空闲缓存,则丢其该包,造成

包交换(packet-switching)中的延迟:

1.处理延迟(processing)

  • 检查比特错
  • 确定输出链路

2.排队延迟(queueing)

  • 在输出链路队列等待发送
  • 依赖于路由器的拥塞程度

3.传输延迟(transmission delay)

  • 包长(bits)/链路带宽(bps),也称为发送延迟

4.传播延迟(propagation delay)

  • 物理链路长度/信号传播速度(~2*10^8m/sec)

计算机网络知识点——1.概述_第8张图片

节点延迟:d(nodal) = d(proc) + d(queue) + d(trans) + d(prop)

带宽和吞吐量:

带宽(bandwidth):一条链路可达到的最大数据传送速率(bits per second,bps)

吞吐量(throughput):发送者和接收者之间的数据传送速率(bps)

  • 瞬时吞吐量:某个时刻的数据速率
  • 平均吞吐量:在某个较长时期的数据速率

注:一条链路的带宽(bandwidth)一定大于等于其吞吐量(throughput)

习题:

1.


解析:

传播延迟:链路长/信号传播速度 

传输延迟:包长/带宽

即(2*10^5)/(2*10^8)=(100*8)/res,res=8*10^5bps,即800kbps。

2.


解:res=传输延迟+传播延迟

即:(20000/10^8)+(2*10^5/2*10^8)=1.2ms

3.

计算机网络知识点——1.概述_第9张图片

在源主机发出和交换机发出之后,均包括传输延迟和传播延迟,所以需要*2,结果为110ms。

(存储转发方式:收到整个包再发送)

4.


解析:

(0+1+2+……11)*(300*8/10^6)/12=13.2ms,即为平均排队延迟

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