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計算機網絡-概述

inter 字節 能力 傳輸數據 專用 行處理 數據傳輸 輸入 申請

網絡將許多計算機連接在一起,而互聯網則把許多網絡通過路由器連接在一起。與網絡相連的計算機常稱為主機。

internet:互連網,泛指多個計算機互聯互相連接而成的計算機網絡,通信協議不一定是TCP/IP協議

Internet:互聯網,因特網:采用TCP/IP協議族作為通信規則。

現如今的互聯網:多層次ISP結構的互聯網,ISP(Internet Service Provider),ISP又常譯為互聯網服務提供商,比如說中國電信,中國聯通,中國移動。ISP從互聯網機構申請很多IP地址,同時擁有通信線路,路由器等互聯網設備。其它機構向高一級的ISP購買IP地址的使用權。所以有大大小小的ISP.

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互聯網的組成:

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計算機通信:主機A的某個進程和主機B上的另一個進程進行通信。

  1.客戶-服務器方式:客戶是服務請求方,服務器是服務提供方。

  2.對等連接方式:P2P

互聯網的核心部分:向網絡邊緣中的大量主機提供連通性,使邊緣部分中的任何一臺主機都能夠向其它主機通信。起特殊作用的就是路由器,分組交換。

電路交換:建立連接(試圖占用通信資源)-》通話(一直占用通信資源)-》掛斷(釋放連接,歸還通信資源)。

  最重要的特點就是:通話的全部時間內,通話的兩個用戶始終占用端到端的通信資源。

          缺點:如果使用電路交換傳送計算機數據,效率很低。計算機數據是突發式的出現在傳輸線路上,線路上真正用來傳輸數據的時間往往不到10%甚至1%。

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分組交換:采用存儲轉發技術。我們要發送的整塊數據稱為一個報文,發送之前,把較長的報文劃分為更小的等長數據段,在每個數據段前面加上必要的控制信息組成的頭部,構成一個分組,分組是在互聯網中傳輸的數據單元。

存儲轉發技術:路由器是用來轉發分組的,即進行分組交換的。路由器收到一個分組,暫時存儲一下,檢查首部,查找轉發表,按照首部的目的地址,找到合適的接口轉發,把分組交給下一個路由器。

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不同:

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從圖中可以看出:若要連續傳送大量的數據,且傳送時間遠大於連接建立時間,則電路交換的傳輸速率較快。報文交換和分組交換不要預先分配傳輸帶寬,傳送突發數據可提高整個網絡的信道通信率。分組交換比報文交換具有更好的靈活性。

計算機網絡的類別:

按作用範圍劃分:

  1.廣域網(Wide Area NetWork):WAN,任務是通過長距離(比如:跨越不同國家)運送本機發送的數據。

   2.城域網(Metropolitan Area Work):範圍一般是一個城市,很多MAN都是采用的局域網技術。

      3.局域網(Local Area NetWork):通信速率高,範圍較小。在初期,一個學校或工廠只擁有一個局域網,現在局域網被廣泛使用,學校或企業通常都有多個互連的局域網(通常稱之為校園網或企業網)。

      4.個人局域網(Personal Area Network):比如電腦和手機用無線技術連起來的網絡,也被稱為WPAN(Wireless PAN)。

按網絡的使用者劃分:

      1.公用網:繳納一定費用即可使用。

      2.專用網:滿足特殊需要,自己建造的網絡。軍隊,鐵路等等。

      3.接入網AN(Access Network):稱為本地接入網或居民接入網,用來把用戶接入到互聯網的網絡。接入網既不屬於互聯網的核心部分,也不屬於互聯網的邊緣部分。接入網是從某個用戶系統到互聯網的第一個路由器之間的一種網絡。

計算機網絡的性能:

1.速率:網絡中的速率即比特率。單位為bit/s。數據量較高時,比如4 * 10^10bit/s 記為 40Gbit/s。

2.帶寬:在計算機網絡中,帶寬用來表示某通道傳送數據的能力,表示單位時間內網絡中的某信道所能通過的"最高數據率"。單位即為bit/s。

3.吞吐量:單位時間內通過某個網絡的實際的數據量。對於1Gbit/s的以太網,額定速率可以說是1Gbit/s,這個數值就是該以太網的吞吐量的絕對上限值。因此,1Gbit/s的以太網,吞吐量可能為100Mbit/s,甚至更低。吞吐量還可用沒秒傳輸的字節數或幀數來表示。

4.時延:數據從一段到另一端所需的時間。

  發送時延:主機或路由器發送數據幀所需要的時間。發送時延 = (數據幀長度bit)/ (發送速率bit/s)

  傳播時延:電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。傳播時延 = 信道長度(m) / 電磁波在信道上的傳播速率(m / s)

  兩者有本質不同,發送時延發生在機器內(和信道沒有關系),傳播時延發生在信道上。

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  處理時延:收到分組時花費一定時間進行處理,如分析分組的首部。

  排隊時延:排隊時延取決於網絡當時的通信量。當分組進入路由器後,進入輸入隊列排隊等待處理,確定了轉發接口後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。

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體系結構:

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學習中采用五層模型進行學習:

應用層:域名系統DNS,web HTTP協議。應用層交互的數據單元稱為報文

運輸層:向兩臺主機中進程之間的通信提供通用數據傳輸服務。傳輸控制協議,數據傳輸的單位是報文段。用戶數據報協議,數據傳輸單位是用戶數據報。

網絡層:為不同主機提供通信服務。網絡層將運輸層產生的報文段或用戶數據報封裝成分組或包進行傳送,網絡層的另一個任務是選擇合適的路由,使源主機運輸層傳送下來的分組通過路由器找到合適的主機。

數據鏈路層:將IP數據報組裝成幀,在兩個相鄰節點之間的鏈路上傳送幀。

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