王道 第一章 计算机网络的概念

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进击攻城狮


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首发时间:2022年9月8日星期四

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计算机网络


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一、计算机网络的概念



1.1.1概念、组成、功能和分类



计算机网络的概念

计算机网络: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

计算机网络是互连的、自治的计算机集合。

互连-互联互通 通信链路

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计算机网络的功能

1.数据通信(连通性)

2.资源共享 硬件 软件 数据

3.分布式处理 多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分 Hadoop平台

4.提高可靠性 替代机

5.负载均衡



计算机网络的组成

1.组成部分 硬件 软件 协议

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2.工作方式

边缘部分:用户直接使用 c/s方式 P2P方式

核心部分:为边缘部分服务

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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

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计算机网络的分类

1.按分布范围分 广域网 城域网 局域网 个人区域网

2.按使用者分为:公用网(中国电信) 专用网(军队网)

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

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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

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1.1.2 标准化工作及相关组织



标准化工作

标准的分类:

法定的标准:由权威结构制定的正式的、合法的标准 OSI

事实标准:某些公司的产品在竞争中占据了主流,时间长了,这些产品中的协议和技术就成了标准 TCP/IP

RFC————因特网标准的形式

RFC要上升为因特网正式标准的四个阶段:

  • 因特网标准:这个阶段还不是RFC文档
  • 建议标准:从这个阶段开始成为RFC文档
  • 草案标准(已消亡)
  • 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ITU 制定通信规则

国际电气电子攻城狮协会IEEE IEEE802系列标准、5G

Internet工程任务组IETF 负责因特网相关标准的制定

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1.1.3速率相关的性能指标



速率

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带宽
  • “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的能力,通常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

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吞吐量

表示在单位时间内通过某个网络的数据量。单位MB/S

吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制

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1.1.4时延、时延带宽积、RTT和利用率



时延

指数据从网络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

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时延带宽积

时延带宽积=传播时延*带宽

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往返时延RTT

从发送方发送数据开始,到发送方收到接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认),总共经历的时延

RTT越大,在确定之前,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



利用率

信道利用率

网络利用率

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1.2.1分层结构、协议、接口、服务



怎么分层?

分层的基本原则

  • 每层之间相互独立,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。

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概念总结

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,还包括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

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1.2.2OSI参考模型1



计算机网络分层结构

7层OSI参考模型

4层TCP/IP参考模型



OSI参考模型怎么来的

分层结构

1984年提出OSI参考模型

理论成功,市场失败

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1.2.3OSI参考模型2



应用层(用户与网络的界面)

典型应用层服务:

文件传输(FTP)

电子邮件(SMTP)

万维网(HTTP)



表示层

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会话层

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传输层

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网络层

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数据链路层

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物理层

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1.2.4TCP/IP参考模型和5层参考模型

先实践(OSI)后理论(TCP/IP)

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1.3第一章总结

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