本文基于
:王道计算机考研-计算机网络
顺便提一嘴,王道计算机网络的小姐姐声音真滴好听
最近准备就业,整理一篇计算机网络的笔记,后续会继续更新
相见即是有缘,如果对你有帮助,给博主一个免费的点赞以示鼓励把QAQ
2.资源共享| 重点
3.分布式处理|非重点
4.提高可靠性
5.负载均衡
按照组成部分来分
按工作方式来分
按照功能组成来分||重点
- 按分布范围分
- 按照使用者分
- 按照交换技术分
- 按照拓扑结构分
总线型
星型
环形
网状型:常用于广域网,因特网使用的便是网状结构
- 按传输技术分
单位:b/s
,kb/s
,Mb/s
,Gb/s
,Tb/s
存储容量:1Byte(字节)=8bit(比特)
带宽原本指某个信号具有的频带宽度
,即最高频率
和最低频率
之差,单位是赫兹(Hz)
计算机网络中,带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力
,通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位是“比特每秒”,b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s
带宽和速率不同的是,带宽指的是单位时间内的最高数据率
,也可以理解为网络设备所支持的最高速度,是理想状态
举个例子,假如链路带宽=1Mb/s,则代表1s内最多能注入1Mb的数据,假如链路带宽=2Mb/s,则代表1s内最多能注入2Mb的数据
表示在单位时间
内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。单位b/s
,kb/s
,Mb/s
等
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制
举个生活点的例子,假如工厂生产方便面,当火力全开时1s能生产10000包,但是某一天有好多员工请假,只有3个员工在工作,每个员工1s生产100包,那么工厂的速率就是100包/s,带宽就是10000包/s(理论最大值,受各种因素影响),吞吐量则为300包/s(三个员工的总和)
定义:指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟或迟延。单位是s
名称 | 定义 | 公式 |
---|---|---|
发送时延(传输时延) | 从发送分组的第一个比特算起,到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间 | 数据长度/信道带宽(发送速率) |
传播时延 | 电磁波在信道上传输一定距离所需的时间,它取决于电磁波传播速度和链路长度 | 信道长度/电磁波在信道上的传播速率 |
排队时延 | 等待输出或输入电路所需要的时间 | 无 |
处理时延 | 在路由器检错,找出口的时间 | 无 |
假如带宽为10b/s,数据为0101010101,则发送时延=10b/10b/s = 1s
假设信道长度为100m,电磁波在信道上的传播速率为10m/s,则传播时延=100m/10m/s=10s
我们举一个生活上的例子来认识排队时延和处理时延
例如,在机场安检,路由器类似于咱们安检的台子,我们排队等待检查的时间就是排队时延,站在台子上接收安检所需的时间就是处理时延,接收完安检,等待行李从传送上下来的时间也是排队时延
补充:高速链路提高了发送速率,提高了带宽,只能减小发送时延,而对其他三个时延没影响
时延带宽积=传播时延x带宽
bit
s
b/s
时延带宽积是描述数据量
或者信息量
的性能属性
时延带宽积又称以比特为单位的链路长度,可以理解为在某一段链路上存在多少比特数据量,或者说此时此刻的数据容量
利用率分两种
比如一个很大的停车场,里面只停了几辆车,那么这个停车场的利用率是很低的
如果停车场里面停满了车,停车场的利用率就很高
在计算机网络中也一样,链路=停车场,车=数据,如果链路上一直有数据在传输,那么利用率就很高
可以看到利用率接近于1的时候,时延急剧增大
以停车场为例,停车场中全是车,那么当所有车都想开出来就会出现堵车,每辆车都会移动非常缓慢,所以利用率越高反而速率越低
这些问题对计算机来说也有些繁琐,所以为了方便处理,我们将这些问题分解成几个小问题进行处理,于是便出现了分层
协议是水平方向上的,服务是垂直方向上的
各层之间相互独立,每层只实现一种相对独立的功能
每层之间界面自然清晰,易于理解,相互交流尽可能少
结构上可分割开,每层都采用最合适的技术来实现
保持下层对上层的独立性,上层单向使用下层提供的服务
整个分层结构应该能促进标准化工作
网络体系结构是从功能
上描述计算机网络结构
计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层
结构
每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能
计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合
第n层在向n+1层提供服务时,此服务不仅包含第n层本身的功能
,还包含由下层服务提供的功能
仅仅在相邻层间有接口
,且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽
体系结构是抽象
的,而实现是指能运行的一些软件和硬件
有一个叫淑惠的女人试用互联网
名称 | 英文 | 描述 | 作用 |
---|---|---|---|
应用层 | Application Layer | 所有能和用户交互产生网络流量的程序 | 直接与用户进行交互,典型的应用层服务有文件传输(FTP),电子邮件(SMTP),万维网(HTTP) |
表示层 | Presentation Layer | 用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式(语法和语义) | 1.数据格式变换:将数据转换成能被接受者接收识别的数据(翻译官)2.数据加密解密3.数据的压缩和解压缩 |
会话层 | Session layer | 向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序的传输数据 | 1.建立、管理、终止会话2.使用校验点可使会话在通信失效时从校验点/同步点继续恢复通信,实现数据同步 |
传输层 | Transport Layer | 负责主机中两个进程的通信,即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据报 | 1.负责端到端通信2.负责可靠传输、不可靠传输3.差错控制4.流量控制5.复用分用 |
网络层 | Network Layer | 把分组从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务 | 1.路由选择2.流量控制3.差错控制4.拥塞控制 |
数据链路层 | Data Link Layer | 主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧 | 1.成帧(定义帧的开始和结束)2.差错控制(帧错+位错)3.流量控制4.访问(接入)控制,控制对信道的访问 |
物理层 | Physical Layer | 在物理媒体上实现比特流的透明传输 | 1.定义接口特性2.定义传输模式3.定义传输速率4.比特同步5.比特编码 |
交互
文件传输(FTP)
,电子邮件(SMTP)
,万维网(HTTP)
用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式(语法和语义)
作用
数据格式变换
:将数据转换成能被接受者接收识别的数据(翻译官)数据加密解密
数据的压缩和解压缩
向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序的传输数据
建立、管理、终止会话
使用校验点可使会话在通信失效时从校验点/同步点继续恢复通信,实现数据同步
负责主机中两个进程的通信,即端到端
的通信。传输单位是报文段
或用户数据报
,是上四层
和下三层
通讯子网之间的接口
关于端到端通信可以这样记忆,上面四层是大老板,下面三层是打工人,上四层不需要管文件到哪了,他只需要直到文件发给哪个公司,而下三层不仅要知道要去哪,还要知道下一步怎么走,所以下三层是点到点,上四层是端到端的通信
作用
1.可靠传输、不可靠传输
2.差错控制
3.流量控制
4.复用分用
可靠传输:
假如有两台主机进行通信,中间有很多路由器构成一个庞大的网络,我们发送一个很大的文件,我们将它切成报文段,
一个一个放在链路中进行传输
,传输到接受端,对于每一个接收到的报文段,接受端都会返回一个确认
,发送端收到确认信息,才能继续向下发送,如果发送端隔了一段时间没收到确认信息,发送端就将再次发送原信息
,直到接受端收到全部信息
不可靠传输:
发送端不需要管接受端的确认信号,只管发就完事儿了
对于传输过程中发生的各个差错进行控制,比如报文段失序了,丢失了,差错控制就负责把这些错误改邪归正
接收方接受能力有限,发送方发送的数据又很长,流量控制就会控制发送方的速度,告诉发送方接收方吃不下了,慢点发,减缓发送速率
同时
使用下面运输层的服务上面应用层中相应的进程
传输层的两大协议
> - TCP
> - UDP
把分组从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务
网络层传输单位是数据报
他们就像父与子
的关系,数据报过长的时候,就把数据报进行切割
,切割成一个又一个小的分组
,再放到链路上进行传递,这样就可以使我们在传输过程中更加的灵活
,损失也会更小
1.路由选择
顾名思义就是选择合适的路由,发送端要发送数据报给接收端,那么他对路由器就有多种选择,具体选择哪种就要看
我们当时的网络情况,通过相应的路由算法来计算,选出一个最佳路径
上面已经讲过,其实它就是协调发送端和接收端的速度问题,发送端发的太快,接收端接收能力又有限,他就会告诉
发送端慢点发
通信两节点直接约定的一些规则,比如之后要学习的奇偶校验码,接收方就会根据这个规则,来检查自己收到的分组
有没有错,如果有错就纠错,不能纠错就扔掉
这个和流量控制有区别,流量控制是限制发送方的速度,但是拥塞控制是针对全局,宏观上的判断,针对整体调整速
度
官方解释:
主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧
数据链路层/链路层的传输单位是帧
控制信道访问是专门由数据链路层的特殊子层
:介质访问子层
来处理
傻瓜层
,因为他的功能相比于其他几个层很简单
在物理媒体上实现比特流的透明传输
物理层传输单位是比特
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,比如我们收到了比特流,物理层就是把它们变成电信号的形式进行传送
都分层,将一个庞大的计算机网络问题拆分成一个一个小的问题
都是基于独立的协议栈的概念
可以实现异构网络互联
OSI定义三点:服务、协议、接口
OSI先出现,参考模型先于协议发明,不偏向特定协议
TCP/IP设计之初就考虑到易购网互联问题,将IP作为重要层次
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