計算機網路概述
概述
三大類網路
- 電信網路
- 有線電視網路
- 計算機網路
網際網路的基本特點
- 連通性(connectivity):使用者相互連通
- 共享:資源共享
計算機網路(網路),由若干節點(node)和連線這些節點的鏈路(link)組成.
互連網(internet):泛指多個計算機網路互連而成的計算機網路.
網際網路(Internet):專指,全球最大的互連網,採用TCP/IP協議族.
網際網路基礎結構發展的三個階段
- 單個網路ARRANET向互連網發展的過程.
- 建成三級結構(主幹網,地區網,校園網)的網際網路
- 逐漸形成了多層的ISP(網路服務提供商)結構的網際網路
網際網路協會(Internet society,ISOC)
網際網路體系結構委員會(Internet Architecture Board,IAB):ISOC下的一個技術組織,負責管理網際網路有關的協議開發.
IAB下面的倆個工程部
網際網路工程部(Internet Engineering Task Force,IETF):針對協議開發和標準化.
網際網路研究部(Internet Research Task Force,IRTF):研究需要長期考慮的問題
RFC(Request For Comments)
正式標準的過程
- 網際網路草案(Internet Draft):六個月
- 建議標準(Proposed Standard):開始成為RFC文件
- 網際網路標準(Internet Standard):正式標準
組成
網際網路拓撲結構很複雜,從工作方式上看,分成兩大塊
- 邊緣部分:使用者直接使用的,由所用連線在網際網路上的主機組成(端系統end system)
- 核心部分:為邊沿部分提供服務的,由大量網路和連線這些網路的路由器組成
端系統之間的通訊方式
- 客戶-伺服器方式(c/s)
- 對等方式(p2p)
路由器(router):它是一種專用計算機.負責轉發收到的分組,是實現分組交換(packet switching)的關鍵構件.
電路交換:
在通話時間內,通話的倆個使用者始終佔用端到端的通訊資源.
建立連線->通話->釋放連線
分組交換:
採用儲存轉發技術
傳送的資料稱為一個報文(message),+上必要的首部(header).
主機是使用者進行資訊處理的
路由器是用來轉發分組的,即進行分組交換的.
- 電路交換:整個報文的位元流連續地從源點直達終點,好像在一個管道中傳送
- 報文交換:整個報文先傳送到相鄰結點,全部儲存下來後查詢轉發表,轉發到下一個結點
- 分組交換:單個分組(這只是整個報文的一部分)傳送到相鄰結點,儲存下來後查詢轉發表,轉發到下一個結點
類別
作用範圍
- 廣域網wan(wide area network)
- 都會網路man(metropolitan area network)
- 區域網lan(local area network)
- 個人區域網pan(personal area network)
使用者
- 公用網(public network),公眾網
- 專用網(private network):這種網路不向本單位外的人服務
使用者接入到的網際網路的網路:接入網AN(Access Network)
效能
效能指標
- 速率:資料傳送的速率,也被稱為資料率(data rate)或位元率(bit rate).
- 頻寬(bandwidth):某個訊號具有的頻頻寬度.單位時間內網路中某通道所能通過的最高資料率.bit/s
- 吞吐量(throughput):在單位時間內通過某個網路的實際的資料量.
- 時延(delay或latency):指資料從網路的一端傳送到另一端所需的時間.
- 時延頻寬積:=傳送時延*頻寬
- 往返時間RTT:往返時間RTT(round-trip time):雙向互動一次所需的時間
- 利用率:通道利用率,網路利用率
非效能指標
- 費用
- 質量
- 標準化
- 可靠性
- 可擴充套件性和升級性
- 易用管理和維護
體系結構
網路協議(network protocol),為網路中的資料交換而建立的規則,標準或約定.
計算機網路的各層及其協議的集合就是體系結構(architecture)
OSI(open systems interconnection reference model):七層協議體系.
應用層-表示層-會話層-運輸層-網路層-資料鏈路層-物理層
五層協議
應用層-運輸層(tcp,udp)-網路層(ip)-資料鏈路層-物理層
- 應用層(application layer):通過應用程序間的互動來完成特定網路應用
- 運輸層(transport layer):負責兩臺主機中的程序之間的通訊提供通用的資料傳輸服務
- 網路層(network layer):負責分組交換網上不同主機提供通訊服務
- 資料鏈路層(data link layer):負責處理資料傳輸的三大問題
- 物理層(physical layer):負責識別傳輸的訊號