计算机网络基础
㈠┃
①【三网融合】:电信网络,有线电视网络,计算机网络。
②【Internet译名】:因特网、由全国科学技术名词审定委员会推荐;互联网、标准译名,能够体现Internet最主要的特征。
③Internet:有数量极大的各种计算机网络互连起来的,所以流行称为“互联网”,仅在局部范围互连起来的计算机网络,只能成为“互连网”,而不叫“互联网”。
④连通性和共享【资源共享】这两个主要特点是互联网所具有的功能的重要体现,互联网的功能是能够向用户提供许多服务。互联网还具有虚拟的特点
⑤服务器:指某种专用计算机!
⑥【互联网+】:“互联网+各个传统行业”,代表一种新的经济形态,其特点就是把互联网的创新成果深度融合于经济社会的各个领域中,大大提升实体经济的创新力和生产力。
㈡┃
①英文简写的含义:⒈【ARPANET】:简称“阿帕网”,阿帕网为美国国防部高级研究计划署开发的世界上第一个运营的封包交换网络,它是全球互联网的始祖。⒉【TCP/IP协议】:中译名为“传输控制协议/因特网互联协议”,又名“网络通讯协议”,是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。TCP协议提供面向链接的,可靠的数据传输服务,其数据传输的单位是报文段。主要负责发现传输的问题,一有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP协议是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。
⒊【三层次应用结构】:所谓三层结构是针对于过去的主机终端模式或者服务器客户机模式的区别而成的,它的特点是在后台有一个后端数据支持服务器,在中端有一群应用服务器,提供结合用户业务和具体应用的相关系统解决方案,在前端会有很多的接入设备,通过接入设备与客户机连接。
⒋【ISP】:“互联网服务提供商"
㈢┃
①计算机网络:由若干结点和链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。
②网络把许多计算机链接在一起,而互连网则通过路由器把许多网络连接在一起,许多“互连网(internet)”构成“互联网(Internet)”。而与网络相连的计算机常称为主机。
③1983年是互联网的诞生时间:原因是TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议,使得所有使用该标准协议的计算机都能利用互联网相互通信。
④internet是一个通用名词,泛指有许多计算机网络互连而成的计算机网络,这些网络之间的通信协议可以任意选择,不一定非要使用TCP/IP协议。
⑤Internet是个专用名词,它指全球最大的、开放的、由众多网络相互链接而成的特定互联网,他采用TCP/IP协议簇作为通信规则,其前身是美国的ARPANET。
⑥三级结构的互联网:分为主干网、地区网、校园网(局部网)。特点:逐渐形成多层次ISP结构的互联网。
⑦【互联网交换点IXP】:允许两个网络之间直接相连,实现分组交换。可以使互联网的数据流量分布更加合理,减少分组转发的延迟时间,降低分组转发的费用。
⑧【制定互联网标准的三个阶段】:互联网草案阶段(有效期只有6个月,不算是RFC文档)、建议阶段(开始为RFC文档)、互联网标准(建议标准→互联网标准)
㈣┃
①【互联网】:由边缘部分(用户直接使用的,用来进行通信和资源共享)和核心部分(大量网络和路由器链接而成,为边缘部分提供服务)组成。
②【通信】:主机A的某个进程和主机B的某个进程进行通信简称为计算机之间的通信。
③【通信方式】:
客户-服务器方式:客户是服务请求方,服务器是服务提供方(如上浏览器),可以双向通信。客户程序:被调用后运行,需要通信时主动向远地服务器发起请求服务,客户程序必须知道服务器程序的地址。客户程序不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。 服务器程序:是一种专门用来提供某种服务的程序 ,可同时处理多个客户请求。系统启动后即自动调用并一直不断的运行着,被动等待客户的请求,服务器程序不需要知道客户程序的地址,服务器程序一般需要有强大的硬件和高级的操作系统支持。
P2P方式:两台主机运行对等链接软件,实现时时共享资源。
㈤┃
①【互联网的核心部分】:是互联网最复杂的部分,要向网络边缘中大量主机提供连通性,是使任何一台主机之间都可以相互通信。
②【路由器】:一种专用计算机(不叫主机),是实现分组交换的关键构件,其任务是转发分组,这是网络核心部分最重要的功能。路由器之间一般用高速链路相连。
③【电路交换】:必须经过“建立链接”→“通话(占用通信资源)”→“释放链接(释放通信资源)”三个过程。其重要特点是:在通话的全部时间内,通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。在面对突发式数据,电路交换的传送速率很低。
④【分组交换】:采用存储转发技术,先将一个报文以规定(如加上控制信息形成首部)的方式划分为几个分组后在进行传送(报文指的是要发送的整个数据块)此时的分组又称之为“包”
首部控制信息的作用:使分组在互联网中独立的选择传输路径,并正确的交付到分组传输的终点。
分组交换在传送数据时不用占用整一条端与端的链路通信资源,只在哪段链路(如两路由之间的链路)传送时才占用这段链路的通信资源
分组交换的可靠性:① 采用专门的措施保证数据传送,并且就算在结点或某链路出现故障,在各路由器中运行的路由选择协议能够找到转发分组最合适的路径。②互联网的核心部分采用网状拓扑结构,当某段链路出现故障时可以有更多链路选择。
⑤【报文交换】:原理以分组交换类似,但传输的数据是整个报文(数据块),没有进行分组细化,传输效率不如分组交换快,已被淘汰
⑥【总结】:若要传送大量的数据,且传送时间远大于建立链接的时间,则电路交换传输的速率较快,分组交换在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率,由于一个分组的长度远小于整个报文的长度,因此分组交换比报文交换时延小,具有更好的灵活性。
㈥┃
【计算机网络的分类】:
⒈按照网络的作用范围分类:
①广域网WAN:也称远程网,是互联网的核心部分,链接广域网各结点交换机的链路一般都是高速链路,具有较大的通信容量。
②城域网MAN:可以为一个或几个单位所拥有,用来将多个局域网互连,目前城域网多采用以太网技术。
③局域网LAN:
④个人区域网PAN:把属于个人使用的电子设备(如笔记本电脑,手机等)用无线技术链接起来的网络,因此也常称为个人“无线区域网”
按照网络的使用者分类:
①公用网:也称公众网,指某大型公司出资建造的大型网络,只要愿意按该公司规定费用交费的人都可以使用。
②专用网:特殊部门【如军事、银行、电力等】单位为满足特殊业务的需要而建造的网络,并不向单位以外的人服务。
㈦┃
【计算机网络的性能指标】
①速率:
“比特”意思是一个“二进制数字”,代表0或1。 比特流则代表一串二进制数据。 网络技术中的速率指的是“数据的传送速率”,也称数据率或比特率。速率是计算机网络中最重要的一个性能指标,单位是bit/s(b/s)。而“网络速率”指的是“额定速率”,并非实际运行的速率。
速率单位前的字母:k→M→G→T(太)→P(拍)→E(艾)→Z(泽)→Y(尧)。他们之间的进制是1000(只在后接速率的单位才是,若后接字节的单位B的话,则k=210,M=220 ,以此类推)。
②带宽:
带宽有两个含义:一是指某个信号具有的频带宽度,即该信号所包含的不同频率成分所占据的频率范围,这种意义的带宽单位是赫兹,因此表示某信号允许通过的信号频带范围就称为该信道的带宽(通频带)。二是指在计算机网络中,带宽用来表示某通道(链路)传送数据的能力,因此网络带宽表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高比特率(速率)”,也就是指信道能够接受的发送器发送数据的最高速率,因此一般带宽都大于发送器发送信号的速率,这种意义的带宽的单位就是数据率的单位,是“比特每秒,即与发送速率的单位相同”。
③吞吐量:吞吐量受网络的带宽和网络的额定速率的限制,表示在单位时间内通过某个网络的实际的数据量。
④时延:指一个数据完成目的传输所需要的时间,也称“迟延或延迟”。时延的组成:
【发送时延】:主机或路由器发送数据帧所需要的时间,即从第一个比特开始到最后一个比特发送完毕所需要的时间
发送时延=数据帧长度÷比特流的发送速率;
【传播时延】:电磁波在信道中传播一定距离所需要的时间
传播时延=信道长度÷电磁波在信道上的转播速度(注意与比特流的发送速率明显不同,传播速率属于电磁波在介质中的传播数独,对于一定频率的电磁波和确定的传输介质来说,传播速率是一定的)。
【处理时延】:主机处理收到分组所需时间,包括分析数据首部,提取数据部分,进行差错检查,寻找适当的路由器等。
【排队时延】:分组进入路由器后,要先在输入队列中排队等待处理,在路由器确认转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发,这便产生了排队时延。排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量,通信量越大,时延越大。
【高速网络链路】:对于高速网络链路,我们能提高的紧紧是数据的发送速率,即较少发送时延,而不是提高数据在信道上的传播速度,即不能减少数据的传播时延。
【发送速率与传播速率】:数据的发送速率的单位是每秒发送多少比特,是指在某个接口上的发送速率。而传播速率的单位是每秒传播多少公里,是指在某一段传输线路上电磁波的传播速率。
⑤【时延带宽积】:传播时延与带宽(这里表示“发送速率”)乘积。其物理意义是:某条信道上某一时刻整一条通信信道的的最大数据量(比特长度),因此,链路的时延宽带积又称以比特为单位的链路长度。
⑥【往返时间RTT】:
⑦【利用率】:分信道利用率和网络利用率两种,信道利用率是指某信到百分之几的时间有数据通过,网络利用率是指全网络所有信道的加权平均值。当利用率大于1/2时,利用率越大,时延就增大得越明显。即信道或网络利用率过高会产生非常大的时延。
【计算机网络的非性能指标】:包括费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于管理和维护。
【网络协议】:数据交换的规则,通常以文字形式和代码形式出现!包括三要素:
①语法:数据与控制信息的结构和格式。
②语义:需要发出何种信息,来完成何种动作及做出何种响应。
③同步:是件实现顺序的详细说明。
【体系结构】:计算机网络的各层及其协议的集合