第一章 概述
基本概念
1、 网络:网络是由若干节点和连接这些节点的链路构成,表示诸多对象及其相互联系。
互联网:又称国际网络,指的是网络与网络之间所串连成的庞大网络,这些网络以一组通用的协议相连,形成逻辑上的单一巨大国际网络。
因特网:以相互交流信息资源为目的,基于一些共同的协议,并通过许多路由器和公共互联网而成,它是一个信息资源和资源共享的集合。
因特网是最大的互联网,连接的网络数以百万计,连接的用户数以亿计
2、internet与Internet 的区别: internet : 互联网,网络之间的通信协议随意 Internet: 因特网 ,采用TCP/IP协议族作为通信的规则,其前身是美国的ARPANET
3、 因特网的发展阶段:
美国国防部ARPA主持研制的ARPAnet用于军事
ARPA设立了新的研究项目支持学术界和工业界进行有关的研究
1983年 TCP/IP体系结构诞生 因特网的诞生时间
因特网服务提供者:简称ISP (Internet Service Provider)
4、ISP 的三层结构:
- 国际性区域
- 地区和国际级区域
- 企业网和校园网
能够接入因特网的用户也能成为 ISP ,只要购买一些调制解调器或路由器
5、因特网的标准化工作特点:面向公众
6、因特网的组成:
边缘部分:所有连接在因特网的主机,用户直接使用,资源共享,用来通信 核心部分:大量网络+路由器 ;路由器是一种专用计算机,提供连通性和交换
7、三种交换方式: 电路交换:电话交换机的电话线连接方式 , 按某种方式动态的分配传输线路的资源。建立连接、通话、释放连接; 分组交换: 发送方:构造分组,发送分组。 路由器 :缓存分组,转发分组。接收方 :接收分组,还原报文 。 报文交换: 与分组交换类似,但是不会分组,用于早期电文交换网; ? 8、计算机网络的定义:精确定义并未统一; 最简单定义的:一些互相连接,自治的计算机的集合 (自治指的是能够独立工作的计算机) 计算机网络分类:
计算机网络性能指标
速率: 8 b/s = 1 B/s kb/s = 2^10 b/s ; 传输bit 的速率。 也称比特率或数据率
带宽:数字信道上速率能达到的最大值
吞吐量:单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。
时延:发送时延,传播时延 ,处理时延 。 主要因素为 传播时延
时延带宽积 :传播时延 × 带宽 ;
往返时间 :双向交互一次所需要的时间 。
信道利用率:信道有百分之几是被利用的(有数据通过),根据排队理论,当信道利用率增大时,该信道引起的时延也会迅速增加;信道利用率一般控制在50%以下;
网络利用率:全网络的信道利用率的加权平均。
丢包率:一定时间范围内 ,传输过程中对视的分组数量与总分组的比率。 常见有:接口丢包,结点丢包,链路丢包,路径丢包,网络丢包。 分组丢失主要有两种情况:①传输过程中出现误码,被结点丢弃②结点队列已满而被丢弃。
计算机网络体系结构
常见的计算机网络体系结构:
法律上的国际标准:OSI 体系结构 (制定周期长,无法适应市场。复杂,效率低) 事实上的国际标准:TCP/IP体系结构(效率高,占领市场)
TCP/IP体系结构从上至下
⑤ 应用层:解决通过应用进程的交互来实现特定网络应用的问题 ④ 运输层:解决进程之间基于网络的通信问题 ③ 网际层:解决分组在多个网络上传输(路由)问题 ② 数据链层:解决分组在一个网路(或一段链路)上传输的问题 ① 物理层:解决使用何种信号来传输比特的问题
网络接口层 = 数据链层 + 物理层
计算机网络体系结构分层可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部问题,便于研究和处理。
计算机网络体系结构专业术语
实体:任何可以发送或接受信息的硬件或软件进程 对等实体:收发双方相同层次中的实体
协议:控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合
协议三要素:语法 语义 同步 语法:定义所交换的信息的格式 语义:定义收发双方所要完成的操作 同步:定义收发双方的时序关系
服务:在协议的控制下,两个对等实体的逻辑通信使得本层能够向上一层提供服务
要实现本层协议,还需要使用下面一层所提供的服务。协议是水平的,服务是垂直的。实体看得见相邻下层所提供的的服务,但是并不知道实现该服务的具体协议。也就是说,下面的协议对上面的实体是透明的。
服务访问点:在同一系统中 相邻两层的实体交换信息逻辑接口,用于区分不同的服务类型
数据链路层的服务访问点为帧的“类型”字段 网络层的服务访问点为IP数据报首部中的“协议字段” 运输层的服务访问点为“端口号”
上层使用下层所提供的服务必须通过与下层一些命令,这些命令成为服务原语
协议数据单元PDU :对等层次之间传送的数据包称为该层的协议数据单元 服务数据单元SDU:同一系统内,层与层之间交换的数据包称为服务数据单元
PDU从上至下为: 报文 (应用层) TCP报文段或UDP用户数据报(运输层) IP数据报或分组(网际层) 帧(数据链路层) 比特流(物理层)
以上可以统称为 协议数据单元PDU。多个SDU可以合成一个PDU ;一个SDU也可以划分为几个PDU 。
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