计算机网络(教材理解) 初识计算机网络,一个总体的概括为: 计算机网络=通信技术+计算机技术(计算机网络又可称为通信网络) 网络协议:计算机网络中至关重要的一个部分就是协议,掌握计算机网络领域知识的过程就是理解网络协议的构成、原理和工作方式的过程。它定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文的格式和顺序,以及报文发送和/或接受一条报文或其它事件所采取的动作。总而言之,任何网络的活动都依托于协议,计算机网络协议构成了实体通信间的桥梁。 因特网的传输要依托于物理媒体,我们有认识理解的主要有一下几种物理媒介,物理媒体主要有两种类型,导引型媒体和非导引型媒体,像光缆、双绞铜线或同轴电缆属于导引型媒体,无线局域网或数字卫星频道泽属于非导引型媒体。 网络核心:什么是分组交换?为了从源端系统向目的端系统发送一个报文,源将长报文划分为较小的数据块,称之为分组。在源和目的地之间,每个分组都通过通信链路和分组交换机传送。交换机主要有两类:路由器和链路层交换机。 关于排队时延和分组丢失:对于每条相连的链路,该分组交换机具有一个输出缓存(输出队列),分组到达某条链路之后,如果该链路忙于其它传输分组,那么该分组就必须缓存等待,等待的时间就是排队时延,如果到达的分组发现已经被其它的分组等待填满了,那么该到达的分组就会出现分组丢失(丢包)的情况,通俗的讲,就是容器里面液体已经装满了,再继续装入就会出现溢出的现象了。 电路交换网络中的复用:链路中的电路时通过频分复用或时分复用来实现的。对于频分复用,链路的频谱由跨越链路创建的所有连接共享。在连接期间链路为每条连接专用一个频段。对于时分复用,时间被划分为固定期间的帧,并且每个帧中为该连接指定一个时隙,这些时隙专门由该连接单独使用,一个时隙(就是每个帧中)可用于传输该连接的数据。 关于分组交换网中的时延、丢包和吞吐量。 时延:显而易见就是分组在传输过程中所需要的时间,这些时间主要被分为几块,节点处理时延,排队时延、传输时延和传播时延。传输时延是将所有分组的比特推向链路所需要的时间。而传播时延是从该链路的起点到路由器传播所需要的时间。 吞吐量:用通俗的话来说应该就是人们口中常说的网速,当主机A到主机B跨越计算机网络传送一个大文件。吞吐量分为瞬时吞吐量和平均吞吐量,瞬时吞吐量是任意时刻主机B接受该文件的速率,二平均吞吐量是当整个文件传送完成时,再除以整个传输过程中所需要的时间就是平均吞量。F/Tbps。 主要习题: 1.因特网协议栈中的5个层次有哪些?在这些层次中,每层的主要任务是什么? 网络协议的自顶向下的五层是:应用层、传输层、网络层、链路层和物理层。 应用层:应用层是网络应用程序及它们的应用层协议存留的地方。 运输层:因特网的运输层在应用程序端点之间传送应用层报文。 网络层:因特网的网络层负责将称为数据报的网络层分组从一台主机移动到另一台主机。 链路层:将整个帧从一个网络元素移动到邻近的网络元素,因特网的链路层通过源和目的地之间的一系列路由器路由数据报。链路层的分组为帧。 物理层:将该帧中的一个个比特从一个字节移动到下一个节点。 2.什么是应用层报文?什么是运输层报文?什么是网络层数据报?什么是链路层帧? 应用层报文:应用程序想发送和通过传输层的数据; 传输层段:由传输层生成并且封装有传输层头信息的应用层报文; 网络层数据段:封装有网络层头信息的传输层段; 链路层帧:封装有链路层头信息的网络层数据段; 3.路由器处理因特网协议栈中的哪些层次?链路层交换机处理的是哪些层次?主机处理的是哪些层次? 路由器处理网络、链路、物理层(第1到3层);链路层交换机处理链路层和网络层(第1到2层);主机处理所有的五层。 4.病毒和蠕虫之间有什么不同? 病毒:需要一些用户的交互来传播。比如邮件病毒。 蠕虫:不需要用户介入,受感染主机中的蠕虫会扫描IP地址和端口号来查找可感染的进程。 5.假定用户共享一条3Mbps的链路。又设每个用户传输时要求150kbps,但是每个用户仅有10%的时间传输。 a.当使用电路交换时,能够支持多少户? 3Mbps/150kbps = 20(户) b.对于本习题的后面小题,假定使用分组交换。求出某给定用户正在传输的概率。 p=0.1 c.假定有120个用户。求出在任何给定时刻,实际有n个用户在同时传输的概率。 d.求出有21个或更多用户同时传输的概率。
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