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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