计算机网络之初识网络与协议

1、网络协议。 

协议：

      为计算机网络进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

      一个协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序、以及在报文传输或接收方面采取的措施。

 

2、理解电路交换和分组交换（分组可能走的路不一样、存储转发机制）。

电路交换：电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路（由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成），从而在这条链路上的数据交换称为电路交换。（频分多路复用、时分多路复用）

优点：1、通信时延小。2、有序传输。3、无冲突。4、适用范围广。5、实时性强。6、控制简单。

缺点：1、建立连接时间长。2、线路独占，使用效率低。3、灵活性差。4、难以规格化。

分组交换：（packet）也称包交换，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用于指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地。这一过程为分组交换。（存储转发）

优点：1、无建立时延。2、动态分配线路，线路利用率高。3、简化了存储管理。4、加速传输。5、减少了出错几率和重发数据量。

缺点：1、存在传输时延。 2、需要传输额外的信息量。3、数据报：失序、丢失、重复分组。虚电路：呼叫建立，数据传输，虚电路释放。

 

3、计算机网络基本类型：虚电路、数据报网络

虚电路：

     仅在网络层提供连接服务的计算机网络，通讯前需预先建立逻辑连接；

     通讯过程分为：虚电路建立、数据传输、拆除；

     报文组不必带目的地址/源地址；

     节点只做差错检验，不做路径选择，但单个节点失效，整个虚电路失效。

     特点：1、时间开销，对交互式的应用和小量的短分组，显得浪费。对长时间、频繁的数据交换，则效率高。2、路由选择体现在连接建立阶段。3、可靠，有序，流量控制。4、弱点：单点故障。5、分组首部 不包含目的地址，而是包含虚电路标识符。

数据报网络：

     仅在网络层提供无连接服务的计算机网络（因特网是数据报网络）；

     分组传输不需预先建立线路连接，每个分组可独立选择传输路径，但可能出现乱序、重复与丢失；

     每个分组必须带有目的地址和源地址；

     传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。

     特点：1、不需要建立连接。2、网络层尽最大努力交付，可能丢失。3、发送端，接收端的完整地址。4、排队时延。5、冗余路径，对故障适应性强。6、存储转发的时延一般较小，提高网络的吞吐量。7、收发双方不独占某一条链路，资源利用率高。

 

4、延迟，吞吐量。

  处理时延(proc)：检查分组首部和决定将该分组导向何处所需要的时间。

  排队时延(queue)：在队列中，当分组在链路上等待传输时，它经受排队时延。

  传输时延(trans)：将所有分组的比特推向链路所需要的时间。

  传播时延(prop)：从该链路的起点到目的路由器传播所需要的时间是传播时延。

  吞吐量：可近似为沿着源和目的地址之间路径的最小传输速率。

 

5、分层，每层功能、PDU、协议和设备。

OSI模型 ，每层功能（从下到上）,每层协议举例

物理层：该层包括物理连网媒介，是计算机连网的基础。任何一种调制解调制。

数据链路层：在不可靠的物理线路上进行可靠的数据传递。TDMA、FDMA、CDMA、ARP、ALOHA、CDMA、CDMA/CD、CDMA/CA

网络层：实际完成主机到主机的通信服务。IP,DHCP,ICMP,OSPF,BGP

传输层:  在终端客户之间提供透明的数据传输。TCP,UDP

(会话层)：负责在网络中的两节点之间建立和维持通信。NetBIOS

(表示层)： 为不同终端的上层用户提供数据和信息的格式化方法。XML、HTML、MIME、XDR等

应用层： 负责对软件提供接口以使程序能够使用网络服务。FTP、HTTP、DNS、SMTP、DHCP、 RIP 、ODBC、RPC等

 

6、OSI各层传输信息的分别是什么！！！

  ①应用层报文

  ②应用层报文和传输层首部信息构成了传输层报文段

  ③传输层报文段和网络层首部信息构成网络层数据报

  ④网络层数据报和数据链路层首部信息构成链路层帧

 

7、TCP/IP参考模型 (TCP/IP Reference Model)：网络接口层；互联网络层；传输层；应用层

 

8、以下功能典型地属于OSI模型的哪一层？

介质访问控制(Medium Access Control)   数据链路层

位的差错检测与恢复                                数据链路层

路由学习                                                  网络层

分组转发                                                  网络层

进程-进程之间的可靠传输                        传输层

 

9、以下具体设备或软件工作在OSI模型的哪一层？

 XML（扩展超标记语言）             表示层

 IP路由器                                      网络层

 Web服务器                                  应用层

 JAVA  RMI（远程方法调用）      应用层

 以太网网卡                           数据链路层

 

10、端到端延迟计算。

考虑两台主机A和B由一条速率为R bit/s的链路相连。假定这两台主机相隔m米，沿该链路的传播速率为s m/s。主机A向主机B发送长度为L比特的分组。

a.根据m和s表达传播时延dprop  

b.根据L和R确定分组的传输时延dtrans

c.忽略处理时延和排队时延，得出端到端时延的表达式

d.假定主机A在时刻t=0开始传输该分组，在时刻t= dtrans，该分组的最后一个比特在什么地方？

e.假定dprop大于dtrans，在时刻t=dtrans，该分组的第一个比特在何处？

f. 假定dprop小于dtrans，在时刻t=dtrans，该分组的第一个比特在何处？

 

解答

a. m/s

b. L/R

c. L/R + m/s

d. The bit is just leaving Host A.

e. 在链路上还未到达B且距离A dtrans*s米处

f. The first bit has reached Host B.