计算机网络-----第一章 计算机网络概论

谁说我不能喝 提交于 2019-12-16 04:39:34

第一章 计算机网络概论


1. 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,通过通信设备线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享信息传递的系统.

​ 计算机网络是==互连的(每一台计算机都相互联通),自治的(每两台计算机都是平等,无主次关系的)==计算机集合.

2. 计算机网络的功能

(1). 数据通信

​ 数据可以在信道上面传输,保证了计算机之间的连通性.

(2). 资源共享

​ 对硬件资源(云计算),软件资源(网络访问web服务),数据资源(各种数据的下载)

(3). 分布式处理

​ 多台计算机各自承担同一任务的不同部分.

(4). 可靠性

​ 一台计算机宕机,会出现一台计算机保持整个网络中的互联.

3. 计算机网络的组成

(1). 组成部分

​ 硬件:主机(计算机),链路(双绞线),通信设备(交换机,路由器)

​ 软件:访问互联网的程序

​ 协议:核心部分,一系列规则和约定的集合.

(2). 工作方式

1). 边缘部分

​ 主机所存在的部分,用户可以直接使用.

​ 通信的两种方式:C/S(客户端服务端)和P2P(对等方式).

2). 核心部分

​ 为边缘部分服务,包括路由器和网络

(3). 功能组成

​ 根据实现的响应的功能,计算机网络可以分为通信子网和资源子网.

​ 通信子网实现了数据通信的功能,而资源子网实现了资源共享和数据处理的功能

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4. 计算机网络的分类

(1). 按分布范围分

  • 广域网(WAN):各有非常大的跨度,使用交换技术
  • 城域网(MAN):跨度通常为一个城市
  • 局域网(WAN):跨度大致为1km,使用广播技术
  • 个人区域网(PAN):个人的电子设备组成的网络

(2). 按使用者分

  • 公用网:中国电信等等
  • 专用网:军方,铁路等等

(3). 按照交换技术分

  • 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:常用于广域网

(5). 按照传输技术分

  • 广播式网络:所有主机共享通信信道,当一台主机向信道上公布数据时,其他主机都能收到
  • 点对点网络:使用分组存储转发和路由机制

5. 标准化工作

​ RFC(Request For Comments),因特网标准的形式

6. 性能指标

(1). 带宽

​ 单位时间内从网络中的一点到另一点所能通过的最高数据率.是上限.

(2). 吞吐量

​ 单位时间内通过某个网络的数据量.是实际值.

7. 分层结构

(1). 为什么分层

​ 为了将计算机网络的整个流程中的一系列问题分成一个个小问题,逐个去解决.

(2). 如何分层

  • 实体:指每一层中的活动元素
  • 协议:每一层对数据进行处理的规则,协议是对对等实体使用的
  • 接口:上层使用下层服务的入口
  • 服务:计算机网络之间上层使用了下层的服务

分层的基本原则:

  • 各层相互独立,只实现一种相对独立的功能
  • 每层之间的接口尽可能清晰,尽量减少交流
  • 每一层都是用最合适的技术来完成
  • 保持下层对上层的独立,上层只使用下层提供的服务

(3). 计算机网络的分层结构

1). 7层OSI参考模型

  1. 应用层:所有能和用户交互产生流量的程序
    1. 文件传输:FTP协议
    2. 电子邮件:SMTP协议
    3. 万维网:HTTP协议
  2. 表示层:用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式
    1. 数据格式变换:二进制转图片等
    2. 数据加密和解密
    3. 数据压缩和恢复
  3. 会话层:向表示层或者用户进程提供建立好的连接,并在连接上有序地传输数据,就是建立一个会话
    1. 建立,管理,终止会话
    2. 校验点恢复通信
  4. 传输层:负责主机中两个进程的通信,即端到端的通信,传输单位是报文段或者用户数据报.自此为止的四层都是只了解端到端,并不清楚数据传输中的各个点的传输情况
    1. 可靠传输,不可靠传输:每次发送报文段(大数据量要切分为多个报文段),都要得到一个反馈才能传输下一个.这是可靠传输
    2. 差错控制:数据丢失是的处理
    3. 流量控制:控制数据发送的速度
    4. 复用分用:通过端口实现
      1. 复用是指多个应用进程同时使用下面的传输层的服务
      2. 分用是指传输层收到的信息把收到的信息分别交给上面的各个进程
  5. 网络层:把分组从原端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务,传输单位是数据报,数据报过长可以划分为分组
    1. 路由选择:根据不同的情况选择下一步要传向的路由器,要选出最佳路径
    2. 流量控制
    3. 差错控制:数据丢失会不传向上一层
    4. 拥塞控制:从全局上宏观空值速度
  6. 数据链路层:把从网络层传下来的数据报组装成帧,进行传输
    1. 成帧:定义帧的开始和结束
    2. 差错控制:帧错,位错
    3. 流量控制
    4. 访问控制:控制对信道的访问
  7. 物理层:将二进制流转化成电信号的形式在物理介质中传输
    1. 定义接口特性
    2. 定义传输模式:单工,半双工,双工

从上倒下是数据的一次次封装,然后在物理层装换为01二进制流进行传输,在接收端从下到上一层一层拆封,最后在应用层得到原始数据.

2). 4层TCP/IP参考模型

  1. 应用层:对应OSI模型中的应用层,表示层和会话层
    1. 协议:HTTP,FTP,DNS
  2. 传输层:对应OSI中的传输层
    1. 协议:TCP,UDP
  3. 网际层:对应OSI中的网络层
    1. 协议:IP
  4. 网络接口层:对应OSI中的数据链路层和物理层
    1. 协议:Ethernet,ATM,Frame Relay

3). 不同点

ISO/OSI参考模型 TCP/IP参考模型
网络层 无连接+面向连接 无连接
传输层 面向连接 无连接+面向链接
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