计算机网络/因特网的概述——笔记

互联网

计算机网络由若干节点(Node)和连接这些节点的链路(Link)组成。节点可作结点。

多个网络通过路由器互连起来,构成范围更大的网络,即互联网

互联网是“网络之网络(Network of Networks)”。

全球最大的互联网络:因特网Internet。

互联网的组成

组成部分

硬件、软件、协议

工作方式

边缘部分(用户直接使用的)、核心部分(为边缘部分提供服务的,提供连通性和交换)。

(1)边缘部分

主机(端系统)之间的通信:

1.客户-服务器方式(C/S方式):客户发送请求,接收服务器响应。

2.对等方式(P2P方式):通信在对等实体之间直接进行。

(2)核心部分

关键功能:路由+转发。

路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件,其任务是转发收到的分组。

数据交换方式:

1.电路交换:建立连接->通话->释放连接。(独占资源)

2.报文交换

3.分组交换:分为数据报方式、虚电路方式。

其中报文交换和分组交换是进行存储转发。

功能组成

通信子网:实现数据通信
资源子网:实现资源共享/数据处理
OSI七层参考模型
应用层 资源子网
表示层
会话层
传输层
网络层(设备:路由器) 通信子网
数据链路层(设备:交换机、网桥)
物理层(设备:集线器、中继器)

计算机网络的分类

(1)按分布范围分:

广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、个人区域网(PAN)

(2)按使用者分:

公用网、专用网

(3)按交换技术分:

电路交换、报文交换、分组交换

(4)按拓扑结构分:

总线型、星型、环型、网状型

(5)按传输技术分:

广播式网络(共享公共通信信道)、点对点网络(使用分组存储转发和路由选择机制)

标准化工作的相关组织

国际标准化组织ISO:OSI参考模型、HDLC协议。

国际电信联盟ITU:光纤通信规则。

国际电气电子工程师协会IEEE:学术结构、IEEE802系列标准、5G。

Internet工程任务组IETF:负责因特网标准的制定 RFCXXXX。

计算机网络的性能指标

(1)速率

即数据率或数据传输率或比特率。

·比特:1/0位。

连接在计算机网络的主机在数字信道上传送数据位数的速率。

单位:b/s(bit/s)、Kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s、Pb/s、Eb/s、Zb/s、Yb/s.

K:千,M:兆,G:吉,T:太,P:拍,E:艾,Z:泽,Y:尧。

在速率中:

1Kb/s=10^3b/s;

1Mb/s=10^3Kb/s=10^{6}b/s;

1Gb/s=10^3Mb/s=10^{6}Kb/s=10^{9}b/s;

1Tb/s=10^3Gb/s=10^{6}Mb/s=10^{9}Kb/s=10^{12}b/s;

在存储容量中:
1Byte(字节)=8bit;

1KB=2^{10}B=1024B=1024*8b;

1MB=2^{10}KB=2^{20}B=b;

1GB=2^{10}MB=1024MB=2^{20}KB=2^{30}B;

1TB=2^{10}GB=1024GB=2^{20}MB=2^{40}B;

(2)带宽

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,单位为赫兹(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,表示在单位时间内网络中的某个信道所能通过的“最高数据率”。

单位:b/s,Kb/s,Mb/s,Gb/s....

(3)吞吐量

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。

吞吐量受网络的带宽或网络额定速率的限制。

接入到互联网的主机的实际吞吐量,取决于互联网的具体情况。

(4)时延

指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一端到另一端所需的时间,也叫延迟或迟延。

单位:s。

发送时延(传输时延)=数据帧长度(bit)/发送速率(bit/s)。

传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)。

排队时延:等待输入/输出,链路可用。

处理时延:检错,找出口。

总时延=发送时延+传播时延+排队时延+处理时延。

(5)时延带宽积

以比特为单位的链路长度。

时延带宽积=传播时延(s)*带宽(b/s)。

(6)往返时间

也称往返时延(RTT,Round-Trip Time)。

从发送方发送数据开始,到发送方收到接收方的确认,总共经历的时延。

RTT越大,在收到确认之前,可以发送的数据越多。

RTT包括:往返传播时延(=传播时延*2),末端处理时间。

(7)利用率

1.信道利用率=有数据通过时间/(有+无)数据通过时间。

2.网络利用率:信道利用率加权平均值。

计算机网络/因特网的概述——笔记_第1张图片

D=Do/(1-U)

当网络利用率达到其容量的1/2时,时延就要加倍。

计算机网络的非性能特征

费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于管理和维护等。

本文仅为个人学习笔记,欢迎一起学习和探讨:)

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