计算机网络课堂笔记

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第一章概述

第一章概述

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。

功能

数据通信
资源共享：硬件、软件、数据
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
提高可靠性：替代机
负载均衡

组成

组成部分

硬件、软件、协议

工作方式

边缘部分：用户直接使用通信方式：C/S、P2P

核心部分：为边缘部分服务
包括：路由器、网络

==功能组成==

通信子网：实现数据通信

资源子网：实现数据处理(资源共享) alt

标准化工作机器组织

目的：实现不同厂商软硬件之间的相互连通

RFC——因特网标准的形式

alt (第三个标准已经通常被省略)

速率相关的性能指标

==速率==

数据（传输）率、比特率

指连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率

比特

计算机网络中数据量的单位

表现形式：1/0 位

单位

速率单位
存储单位

==带宽==

原指某信号的频带宽度，即最高频率与最低频率之差
单位赫兹

计网中指网络的通信线路传送数据的能力，指单位时间内从网络中的某一点到零一点所能通过的最高数据率单位比特每秒(同速率单位)

链路带宽

链路的发送端最高能发送的数据率

若带宽变大，则单位时间内发送端往链路中注入的数据量变多，但是数据在链路中的传播速度不变

==吞吐量==

表示单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量

单位同速率

吞吐量受网络带宽或网络额定速率限制

时延

(延迟/迟延)

指数据(报文/分组/比特流)从网路(或链路)的一端传送到另一端所需的时间

单位秒 alt

时延带宽积

时延带宽积 = 传播时延 * 带宽

以比特为单位的链路长度

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。

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 alt

网络利用率 alt

分层结构

基本原则

1.各层之间相互独立，每层只实现一-种相对独立的功能。

2.每层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少。

3.结构上可分割开。每层都采用最合适的技术来实现。

4.保持下层对上层的独立性，.上层单向使用下层提供的服务。

5.整个分层结构应该能促进标准化工作。 alt

实体

第n层中的活动元素称为n层实体。同一层的实体叫对等实体

不同层次实体间数据包含关系

协议

2.协议:为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。[水平]

三大要素

语法: 规定传输数据的格式
数据的分割、起始、结束

语义: 规定所要完成的功能规定每一段的意思、能实现什么功能

同步: 规定各种操作的顺序

接口

访问服务点SAP

上层使用下层服务的入口

服务

下层为相邻上层提供的功能调用 [垂直]

每个层次为上层提供服务，同时使用下层及下面所有层次提供的服务总和

==网络体系结构==

==OSI参考模型==

目的：支持异构网络系统的互联互通

法定标准

结构： alt OSI参考模型解释通信过程：

物理层要有传输介质，对等实体之间要有协议发送端对信息进行包装，中间系统把数据还原到(最多)网络层，再包装到物理层进行传输到接收端，接收端进行解析 alt 层次对数据的具体操作(封装模型)：

发送端每个层次为信息加上头部，包含一些控制信息(例如检错、下一步传递地址、优先级)，形成新的协议数据单元数据链路层还会加上尾部物理层不做处理，只把数据变成比特流

接收端
每层还原信息 alt 应用层所有能和用户交互产生网络流量的程序
典型应用层服务文件传输(FTP)、电子邮件(SMTP)、万维网(HTTP )

表示层用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式(语法和语义) 功能
数据格式变换(翻译官) 数据加密解密数据压缩和恢复
主要协议 JPEG、ASCII

会话层向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序的传输数据该过程称为会话/建立同步(SYN) 会话之间彼此独立、互不影响功能
建立、管理、终止会话
使用校验点可使会话在通信失效时从校验点/同步点继续恢复通信，实现数据同步(校验点为把一段长数据切割为几部分的点)，适合传输大文件主要协议
ADSP、ASP

传输层

负责主机中两个进程的通信(端到端的通信) 传输单位：报文段或用户数据报功能可靠传输、不可靠传输(可靠传输需要接收端的确认收到信息) 差错控制
流量控制(控制发送端的速度使两端同步) 复用分用(复用:多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务；分用:运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程。) 主要协议 TCP、UDP

网络层把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务传输单位：数据报(分组就是过长的数据报切割之后所得) 功能路由选择(选出最佳路径) 流量控制(协调发送端和接收端速度关系) 差错控制(通信两节点间约定的规则，如奇偶校验码) 拥塞控制(若所有结点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施，缓解这种拥塞) 主要协议
IP、IPX、 ICMP、IGMP、ARP、RARP、OSPF

数据链路层把网络层传下来的数据组装成帧传输单位：帧功能成帧(定义帧的开始和结束) 差错控制(帧错+位错) 流量控制访问(接入)控制(控制对共享信道的访问) 主要协议 SDLC、HDLC、 PPP、STP

物理层在物理媒体上实现比特流的透明传输(不管传输数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送) 传输单位：比特功能定义接口特性
定义传输模式(单工、半双工、双工) 定义传输速率比特同步
比特编码(规定什么样的编码表示1什么样的表示0) 主要协议 Rj45、802.3

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第一章 概述

概念

功能

组成

组成部分

工作方式

==功能组成==

分类

按分布范围

按使用者

按交换技术

按拓扑结构

按传播技术

标准化工作机器组织

分类

法定标准

事实标准

RFC——因特网标准的形式

相关组织

==国际标准化组织ISO==

国际电信联盟

国际电气电子工程师协会IEEE

Internet工程任务组IETF