计算机网络第一章——概述
个人根据王道考研视频做的笔记,笔记只记录了大概知识结构,对于每一个具体的知识点的讲解并未详细记录。
本章概要:计算机网络的概念、组成、功能和分类…
1.1.1 概念、组成、功能和分类
计算机网络的概念
是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统,通过通信设备与线路连接起来,由功能完善的软件实现 资源共享和信息传递的系统
计算机网络是互联的、自治的计算机集合
互联 – 互联互通 通信链路
自治 – 无主从关系
计算机网络的功能
数据通信(连通性)
资源共享:硬件、软件、数据
分布式处理:多台计算机共同承担同一任务不同步分(Hadoop平台)
提高可靠性(替代机)
负载均衡(各计算机之间更亲密)
计算机网络的组成
1、组成部分
硬件、软件、协议
2、工作方式
3、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
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WAN、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、按拓扑类型分
总线型、星型、环型、网状型
脑图
1.1.2 标准化工作及相关组织
标准化工作
为实现不同厂商硬件软件的相互联通
标准的分类
法定标准:由权威机构制定的正式的、合法的标准 OSI
事实标准:某些公式产品占据了主流 TCP/IP
RFC(Request For Comments) – 因特网标准的形式
RFC上升为因特网正式标准:
因特网草案:非RFC
建议标准:成为RFC
草案标准
因特网标准
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 (制定通信规则)
- 国际电气电子工程师协会IEEE (学术机构、5G、IEEE802系列标准)
- Internet工程任务组IETF (负责因特网相关标准的制定,RFCxxxx)
脑图
1.1.3 速率相关的性能指标
速率
速率即数据率或者称数据传输率或比特率
连接再计算机网络上的主机在数字信道上传输数据位数的速率
带宽
原本指某个信号具有的频带宽度,即最高频率与最低频率之差,单位赫兹
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,单位时间从网络某一点到另一个点能通过的最高数据率。
网络所支持的最高速度
吞吐量
单位时间通过==某个网络(信道、接口)==数据量。
吞吐量受网络带宽或网络的额定速率的限制。
1.1.4 时延、时延带宽积、RTT和利用率
时延
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。延迟或迟延。单位s。
发送时延(传输时延)、传播时延、排队时延、处理时延
时延带宽积
时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度,某段链路有多少比特(容量)
时延带宽积 = 传播时延 x 带宽
往返时延RTT
从发送方发送数据开始,到发送方收到的接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认)总共经历的时延。
利用率
信道利用率
网络利用率
脑图
1.2.1 分层结构、协议、接口、服务
为什么要分层
怎么分层
分层结构
实体:n层实体。对等实体
协议:为对等实体数据交换建立的标准
- 语法:格式
- 语义:功能
- 同步:顺序
接口(访问服务点SAP):上层使用下层服务的入口
服务:下为相邻上提供功能调用
概念总结
脑图
1.2.2 OSI参考模型
计算机网络分层结构
- 7层OSI参考模型(法定标准)
- 4层TCP/IP参考模型(事实标准)
- 5层的体系结构
ISO/OSI参考模型
七层结构
解释通信过程
A给B写信,经过邮局
OSI各层
应用层
所有能和用户交互产生网络流量的程序
表示层
用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式(语义和语法)
- 数据格式变换(二进制转换)
- 数据加密解密(聊天记录)
- 数据压缩和恢复(视频)
会话层
向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据。这是会话,也是建立同步。
- 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。(文件传输中断)
传输层
负责主机中两个进程的通信,即端到端的通信。传输单位:报文段、数据报。
- 可靠传输、不可靠传输
- 差错传输
- 流量控制
- 复用分用
- 复用:多个应用层可同时使用下面运输层的服务(QQ、微信同时发消息)
- 分用:运输层把收到的信息分别交付给上面应用层的进程(收消息)
可差留用
网络层
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。传输单位:数据报(分组的集合)
路由选择(最佳路径)
流量控制
差错控制
拥塞控制
若所有结点都来不及接受分组,而要丢弃大量分组的话,网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施,缓解这种拥塞。
数据链路层
把网络层传下来的数据报组装成帧。传输单位:帧
成帧(定义帧的开始和结束)
差错控制(帧错+位错)
流量控制
访问(介入)控制 (控制对信道的访问)
物理层
在物理媒体上实现比特流的透明传输。传输单位:比特
透明传输:不管所传数据是什么样的的比特组合,都可在链路上传送
- 定义接口特性
- 定义传输模式
- 单工
- 半双工(对讲机)
- 双工
- 定义传输速率
- 比特同步
- 比特编码
脑图
1.2.4 TCP/IP 参考模型和5层参考模型
OSI参考模型和TCP/IP参考模型
OSI参考模型和TCP/IP参考模型异同
相同点:
- 都分层
- 基于独立的协议栈的概念
- 可以实现异构网络互联(不同厂商)
不同点:
- 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设计之初就考虑到异构网互联问题,将IP作为重要层次
5层参考模型
模型图
数据封装与解封装
1.3 第一章知识总结
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