计算机网络概述

前言

本文主要是【计算机网络概述】——计算机网络概述的文章，如果有什么需要改进的地方还请大佬指出⛺️

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计算机网络

21世纪的特征

• 数字化
• 网络化
• 信息化

早期网络分类

• 电信网络：提供电话等服务
• 有线电视网络：传送电视节目
• 计算机网络：计算机之间传输文件

后来，以Internet为代表的计算机网络得到了飞速的发展，成为全球最大和最重要的计算机网络。

互联网

• 连通性：互联网用户之间便捷的交换各种信息
• 共享：资源共享

互联网概述

计算机网络

• 计算机网络是由若干节点和连接这些结点的链路组成。
• 结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。
• 网络把许多计算机连接在一起，而互联网则把许多网络通过一些路由器连接在一起。
• 与网络相连的计算机常称为主机。
• Internet才用TCP/IP协议作为通信协议。

互联网服务提供者ISP

ISP(Internet Service Provider)即互联网服务提供商，中国联通和中国移动等公司都是我国著名的ISP。

互联网交换点IXP

IXP(Internet eXchange Point)的主要作用是允许两个网络直接相连并交换分组，而不需要通过第三个网络来转发分组。

互联网的组成

边缘部分

• 由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。

计算机之间通信

• 主机A的某个进程和主机B的另一个进程进行通信。

  1.客户-服务器方式：

  • 客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
  • 客户程序：被用户调用后运行，在通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。
  • 服务器程序：可同时处理多个远地或本地客户的请求。

核心部分

• 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。
• 在网络部分起核心作用的是路由器，路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组。

分组交换

分组交换采用存储转发技术。通常我们把要发送的整块数据称为一个报文。

• 在每一个数据段前面，加上一些必要的控制信息组成的首部后，就构成了一个分组，分组又称为’包‘，而分组的首部也可称为’包头’。

主机是为用户提供信息处理的，并且可以与其他主机通过网络交换信息。

路由器则用来转发分组，即进行分组交换。

• 分组交换——单个分组（这只是整个报文的一部分）传送到相邻节点，存储下来后查找转发表，转发到下一个节点。

计算机网络类别

1.按照网络的作用范围来进行分类

• 1.广域网WAN，如跨越不同国家运送主机所发送的数据。
• 2.城域网MAN，作用范围一般是一个城市。
• 3.局域网LAN,如校园网或企业网
• 4.个人区域网PAN，个人工作的地方用无线技术连接起来的网络。

2.按照网络的使用者来进行分类

• 公用网：缴纳费用给电信公司就可以使用。
• 专用网：仅供公司、单位使用。

计算机网络的性能

1.速率

比特（bit）来源于binary digit,意思是一个’二进制数字‘，因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。

• 网络技术中的速率指的是数据的传送速率，它也称为数据率或比特率。单位是bit/s（比特每秒）

2.带宽

带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力，带宽的单位就是数据率的单位bit/s，是’比特每秒’。

3.吞吐量

吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或接口）的实际数据量。

4.时延

时延是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。

• 发送时延：发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间。
• 传播时延：传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
• 处理时延：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分。
• 排队时延：分组在经过网络传输时，要经过许多路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。

6.利用率

信道利用率或网络利用率过高就会产生非常大的时延。

计算机网络体系结构

1.具有TCP/IP的体系结构

2.具有五层协议的体系结构

	### 3.应用层（application layer）

• 应用层是体系结构中的最高层，应用层的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。
• 应用层协议，如域名系统DNS、支持万维网应用的HTTP协议、支持电子邮件的SMTP协议等等。
• 我们把应用层交互的数据单元称为报文。

4.运输层(transport layer)

• 运输层的任务就是负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。

运输层主要的两种协议：

• 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol):提供面向连接的、可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段(segment)。
• 用户数据报协议（User Datagram Protocol）:提供无连接的尽最大努力的数据传输服务（不保证数据的可靠性），其数据传输的单位是用户数据报。

5.网络层(network layer)

• 网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。
• 在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据封装成分组或包进行传送。
• 无论在哪一层传送的数据单元，都可笼统地用‘分组’来表示。

6.数据链路层(data link layer)

文章末尾