【计算机网络】-复习篇(含习题及答案
1. 第一章 概述
1.1 计算机网络在信息时代中的作用
- 计算机网络是互连、自治的计算机集合
- 网络包含 【电信网络、有线电视网络、计算机网络】
- Internet 译名两种 (因特网、互联网)
- 互联网的两个基本特点 (连通性、共享性)
连通性: 距离上连通
共享性:是指资源共享 (信息共享、软件共享、硬件共享) - 互联网＋ (指互联网＋各个传统行业)
1.2 互联网概述
- 计算机网络: 由若干结点和连接这些结点的链路组成 【结点可以是 计算机、集线器、交换机、路由器 等】
- 互连网: 网络的网络
- 小写i开头internet(互连网)是一个通用名词，泛指多个计算机网络互连而成的计算机网络
大写I开头Internet(互联网，或因特网)则是专有名词，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，其前身是ARPANET
- 主机: 与网络互连的计算机
- 互联网基础结构发展的三个阶段
第一阶段 从单个网络ARPANET向互连网发展的过程
第二阶段 建立三级结构的互联网
第三阶段 形成多层次ISP结构的互联网(ISP,Internet Service Provider 互联网服务提供商)
1.3 互联网的组成
- 互联网的拓扑结构可以划分为两大块
- 边缘部分 由所有连接在互联网上的主机【这些主机又称 端系统】组成，这部分是用户直接使用，用来进行通信(传送数据、音频或视频)和资源共享
- 核心部分 由大量网络连接这些网络的路由器组成，这部分是为边缘部分提供服务的
服务器属于边缘部分
路由器属于核心部分 - 网络边缘的端系统之间的通信方式分为两类
客户-服务器方式(C/S 方式)【描述的是进程之间服务与被服务的关系】
对等方式(P2P方式)
- 路由器实现分组交换【任务是转发收到的分组】- 网络核心部分最重要的功能
- 电路交换
电路交换特点: 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【传送计算机数据，其线路的传输效率往往很低】
- 分组交换
分组交换缺点会带来时延和一定开销(各分组必须携带控制信息) - 三种交换方式
报文(要发送的整块数据)
1.4 计算机网络在我国的发展
1.5 计算机网络的定义
- 计算机网络的分类:
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按分布范围分 :
广域网WAN【是互联网的核心部分，使用点对点技术，作用距离跨越国家】
城域网MAN【用来将多个局域网进行互连，使用以太网技术，作用距离5~50km】
局域网LAN(Local Area Network)【采用广播技术，作用距离校园网或企业网，eg:wifi】
个人区域网PAN【又称 无线个人局域网，将属于个人使用的电子设备用无线技术连接的网络，作用距离10m，eg:蓝牙】 -
按使用者分 : 公用网(移动、联通等)、专用网(军事、政府等)
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按交换技术分 : 电路交换、报文交换、分组交换
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按拓扑结构分类 : 总线型、星型、环型、网状型(常用于广域网)
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接入网AN(Access Network，又称本地接入网或居民接入网)，用来把用户接入互联网的网络【接入网本身不属于互联网的核心部分或边缘部分】，接入网是从某个用户端系统到互联网中的第一个路由器(又称边缘路由器)eg宽带接入技术
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计算机网络系统的基本组成是 通信子网和资源子网
1.6 计算机网络的性能
- 带宽(bandwidth)【最大量】
网络带宽表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的"最高数据率"，单位bit/s
一个通信链路的带宽越宽，其所能传输的"最高数据率"也越高 - 吞吐量(throughput)【实际量】
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的实际的数据量【实际上多少数据量能通过网络】 - 时延
时延是指数据(一个报文或分组，甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间，由下面4部分组成👇
- 发送时延 是主机或路由器发送数据帧所需要的时间 【一般就是发生在网络适配器，提高链路带宽是减少数据的发送时延，提高数据的发送速率只是减少数据的发送时延】
- 传播时延 是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间
- 处理时延 主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理
- 排队时延 分组要经过许多路由器，但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量。当网络的通信量很大时会发生队列溢出，使分组丢失，相当于排队时延为无穷大
- 时延带宽积(又称以比特为单位的链路长度)
5.往返时间RTT(Round-Trip Time)
- 利用率
利用率分为信道利用率和网络利用率
- 信道利用率 指出某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)【信道利用率越高(路上的车越多)，整体效率越低(堵车)。对此，信道或网络的利用率过高会产生非常大的时延】
- 网络利用率 全网络的信道利用率的加权平均值
1.7 计算机网络体系结构
- 计算机网络体系结构
- 分层带来的好处
- 网络的体系结构 是计算机网络的各层及其协议的集合
- 数据在各层之间的传递过程
- 协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)
OSI参考模型把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元PDU - 实体
表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程【许多情况下，实体就是一个特定的软件模块】 - 协议是控制两个对等实体(或多个实体)进行通信的规则的集合
- 协议是"水平的",即协议是控制对等实体之间的通信规则
- 服务是“垂直的"，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的
- 服务原语
上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语 - 服务访问点SAP(Service Access Point)
在同一系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方 - 服务数据单元SDU(Service Data Unit)
OSI把层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元SDU(Service Data Unit)
