计算机网络笔记No.1

计算机网络

• 计算机网络是 通信技术 与 计算机技术 紧密结合的产物
  • 定义：计算机网络就是互连的、自治的计算机集合
    • 自治：无主从关系
    • 互连：互联互通

组成结构

全球最大的互联网络——“网络之网络”

• 组成细节角度：计算设备、通信链路、分组交换机
• 服务角度：
  • 为网络应用提供通信服务的通信基础设施：
    • 如 Web, VoIP, email, 网络游戏,电子商务, 社交网络, …
  • 为网络应用提供应用编程接口（API）：
    • 支持应用程序“连接”Internet，发送/接收数据
    • 提供类似于邮政系统的数据传输服务

网络边缘

• 端系统 = 主机（客户机与服务器）
• 网络应用
• 接入网——端系统到边缘路由器的接入链路
• 通信链路
  • 双绞铜线
  • 同轴电缆
  • 光纤
  • 无线电
  • 卫星

网络核心

• 网络核心：互联的路由器网络

• 关键功能：路由 加 转发

  • 路由：确定分组从源到目的传输路径
  • 转发： 将分组从路由器的输入端口交换至正确的输出端口

• 网络核心解决的基本问题：如何实现数据从源主机通过网络核心送达目的主机？

  • 数据交换

网络协议

• 什么是网络协议?
  • 网络协议(network protocol)，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定
  • 协议规定了通信实体之间所交换的消息的格式、意义、顺序以及针对收到信息或发生的事件所采取 的“动作”（actions）
• 协议的三要素
  • 语法（Syntax）
    • 数据与控制信息的结构或格式
    • 信号电平
  • 语义（Semantics）
    • 需要发出何种控制信息
    • 完成何种动作以及做出何种响应
    • 差错控制
  • 时序
    • 事件顺序
    • 速度匹配
• 协议是计算机网络的重要内容
  • 协议规范了网络中所有信息发送和接收过程
  • 网络创新的表现形式之一
  • 学习网络的重要内容之一

网络核心之数据交换

• 电路交换

  • 有三个阶段：建立连接、通信、释放连接
  • 电路交换独占资源
  • 通过多路复用实现共享链路
    • 多路复用
    • 频分多路复用(FDM)
      • 用户占据不同的频率带宽来实现共享链路
    • 时分多路复用(TDM)
      • 用户占据时分复用帧的固定序号时隙来实现共享链路
    • 波分夺路复用(WDM)
      • 光的频分复用
    • 码分多路复用(CDM)
      • 编码序列 = (原始数据)x(码片序列)
      • 不同用户使用相同频率载波，利用各自码片序列编码数据
      • 码片序列里，0用-1表示，1用+1表示
      • 不同用户之间码片序列必须相互正交
        

• 报文交换：信息整体发送

  • 报文：应用发送的信息整体

• 分组交换

  • 将报文拆分为一系列比较小的数据包
  • 需要报文的拆分与重组，会产生额外开销
  • 分组交换的报文交付时间
    

• 报文交换与分组交换对比
  
  

  • 结论：分组交换允许更多用户同时使用网络，但是并不绝对优于报文交换，可能会有堵塞

由于本人水平有限及时间仓促或疏忽大意以及其他的一些原因，文中难免会存在一些错误，如若有发现不正确的地方，还请大佬们评论或私信告之于我，以便及时纠错。