计算机网络本质:将一个个具有独立功能的计算机系统,通过通信设备和线路连接起来,使得它们之间能够进行数据通信和资源共享。
计算机网络组成:硬件、软件、协议(协议是指一系列在网络进行信息交互的规则和约定)
按网络覆盖范围对网络进行区分:广域网(WAN) 局域网(LAN) 城域网(MAN) 个人网(PAN)
按使用者划分:公用网 专用网(如公司内部的网络)
按交换技术划分:电路交换 报文交换 分组交换
按拓扑结构划分:
按传输技术划分:分为广播式网络(所有计算机共享公共通信信道,例如总线型网络)和点对点网络(使用了分组存储转发和路由选择机制)
1、数据率(也称数据传输率或比特率):连接在网络中的主机在信道上的比特传输速率
单位:b/s kb/s Mb/s Gb/s Tb/s
1kb/s = 10^3 b/s
1Mb/s = 10^6 b/s
1Gb/s = 10^9 b/s
1Tb/s = 10^12 b/s
这里要区分一下存储容量单位:1byte = 8bit
1KB = 2^10B = 1024B
1MB = 2^20B = 1024KB
1GB = 2^30B = 1024MB
1TB = 2^40B = 1024GB
2、带宽:通常表示从网络中的一点到另外一点所能通过的最高数据率(实际上由于各种因素而无法达到),单位 b/s kb/s Mb/s Gb/s Tb/s
3、吞吐量:表示单位时间内通过某个网络(例如信道、接口)的数据量,单位 b/s kb/s Mb/s Gb/s Tb/s
4、时延:发送时延(从发送分组的第一个bit到发完这个分组的最后一个bit所需的时间)
传播时延(数据在信道中上的传播时间,只取决于电磁波的传播速度和信道的长度)
排队时延(例如有多个数据经过网络中的路由器需要排队等待的时间)
处理时延(在网络中对数据进行处理所花费的时间,例如检错、纠错)
5、时延带宽积(传播时延✖带宽):表示经过一个传播时延的时间,此时该信道中的数据量
6、往返时间RTT:从发送方开始发送数据,到发送方接收到来接受方已经收到数据的响应所经历的时间
7、利用率:在信道中,有数据通过的时间/(有数据通过的时间+无数据通过的时间),一般用来衡量当前网络是否拥堵
其中OSI模型是官方发布的标准模型,而TCP/IP协议模型是市面上使用最广泛的体系结构模型,它们之间的层次都有对应关系,五层协议模型则是我们需要重点掌握的。
对于OSI模型,应用层、表示层和会话层组成资源子网(实现资源共享/数据处理),而网络层、数据链路层以及物理层共同构成通信子网(实现数据通信)。上四层提供端到端的数据传输,下三层提供点到点的数据传输。
在主机A和主机B的分层体系中,每层之间的活动元素(即控制信息和数据信息)称为本层的实体,各层之间相互独立。两台主机间相同的层次互相称为对等实体,并且遵循着该层所规定的协议,而且下层会为上层提供服务(下层为上层提供功能调用)
每层的活动实体也称为协议数据单元(PDU),是对等实体之间传输的数据单位,它由两部分组成,分别是服务数据单元(SDU)和协议控制信息(PCI),其中本层的SDU是上层的PDU。
协议(水平):为网络中的对等实体之间进行数据交换所确立的规则,分为语义(规定接收到数据的主机应作出什么操作),语法(规定传输数据的格式),同步(规定操作的执行顺序)
计算机网络体系结构是抽象的,它需要通过硬件和软件来进行实现。