计网笔记(1)——概述

视频教程：计算机网络原理精讲视频教程
讲师：韩立刚
教材：《计算机网络 第5版》 谢希仁 著

• 局域网：覆盖范围小，自己花钱买设备，带宽固定（交换机带宽），自己维护，线长不超过100米
  局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。
  Internet——（核心层）交换机——（汇聚层）交换机——交换机（接入层）——PC

• 广域网：距离远，花钱租带宽，别人维护

• Internet：ISP（运营商）的机房连接因特网，对网民提供访问服务

• 路由器在不同网段转发数据，一般使用网段中的第一个地址，例如192.168.0.1

• DNS（域名系统）：域名和IP地址相互映射的分布式数据库。

• 数据包中的IP地址指示了最初的源地址和最后的目的地址，决定了最终去哪，保持不变。MAC地址指示了每一段传输的源地址和目的地址，决定下一步去哪。
  源 ==》 交换机 ==》路由MAC1（改变包中的MAC地址） ==》 路由MAC2（改变包中的MAC地址） ==》。。。 。。。 ==》 交换机 ==》目的

• 网页访问过程（A访问B）：
  1） A把B的网址发往DNS服务器，查找和返回B的IP地址
  2） A向B的IP发送数据包，期间经过交换机、路由器等
  3） B缓存和发送数据包0
  4） A接收数据包0，向B发送确认信号
  5） B接收到确认后，清除数据包0的缓存，发送和缓存数据包1
  6） 循环3-5

---

OSI参考模型

下层为上层提供服务。
7） 应用层：所有能产生网络流量的程序。
6） 表示层：在传输前是否需要进行加密、压缩或转换数据的表现形式，如ASCII等。
5） 会话层：在两个节点间建立、维护和释放面向用户的连接，并对会话进行管理和控制，保证会话数据可靠传送。
4） 传输层：可靠传输（TCP）、流程控制、不可靠传输（UDP）。
3） 网络层：负责选择最佳路径，规划IP地址。
2） 数据链路层：控制信息，帧的开始（SOF）和结束（EOF）。透明传输、差错校验。
透明传输：透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，就必须采取适当的措施（添加1或0等），使接收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息，接收方再恢复改变的数据。
差错校验：通过校验和等检查数据是否错误，如果错误则丢弃，只检错不纠错，纠错由传输层完成。
1） 物理层：接口标准，电气标准，如何在物理链路上传输更快速度。

---

TCP/IP协议

4） 应用层
3） 传输层
2） 网络层
1） 网络接口层（数据链路层和物理层）

OSI参考模型与TCP/IP协议对应关系.png

封装过程

数据帧结构

---

计算机网络性能指标

• 速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率，也称data rate或bit rate（比特率）。单位是b/s，kb/s，Mb/s和Gb/s等。

• 带宽：数据通信领域中，数字信道所能传送的最高数据率。单位同上。

• 吞吐量：单位时间内通过某个网络的总数据量。单位同上。

• 时延（延迟）：一个数据从这一端传送到另一端所需要的时间，包括发送时延、传播时延、处理时延和排队时延。
  时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
  发送（传输）时延：一个数据从开始发送到完全发送出去所需的时间。
  传播时延：一个数据从发送出去到另一端所需的时间。
  处理时延：中间路由器处理数据选择下一步发送端口的时间。
  排队时延：路由器对数据缓存排队的时间。
  

  

  发送时延
  
  
  

  传播时延
  
  发送时延与传播时延是我们主要考虑的。对于报文长度较大的情况，发送时延是主要矛盾；报文长度较小的情况，传播时延是主要矛盾。

  时延带宽积：链路上的最大比特数，也称以比特为单位的链路长度。

时延带宽积

• 往返时间RTT：发送方发送数据开始到发送方收到接收方确认所需的时间。

• 利用率：

  
  
  

  利用率.png