计算机网络的定义和分类
计算机网络最简单的定义:一些互连的、自治的计算机的集合。
互连:通过有线或者无线的方式进行数据通信。
自治:独立的计算机,有自己的硬件和软件,可以单独运行使用。
集合:至少需要两台计算机。
上图所示的一个系统并不是计算机网络,因为没有做到自治,终端机只是有一个显示屏等等,这只是一个运行分时系统的大型及系统。
现在的计算机网络:
计算机网络连接的硬件不局限于一般的计算机,可以包括智能硬件等等。
计算机网络的分类
1、按照交换技术分类:
电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络。
2、按使用者分类:
公用网、专用网等等。
3、按照传输介质分类:
有线网络、无线网络。
4、按照覆盖范围分类:
广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个域网PAN。
广域网可以覆盖一个国家、地区等等,是因特网的核心部分,跨域地域进行高速连接。
城域网作用距离:5-50公里,是城市网络的骨干中心。
局域网:一般用微型计算机或者工作站通过高速通信链路相连接。速率通常在10Mbit/s上。距离一般1公里。一般是学校、工厂、公司部门等等,这样的网络也称为校园网等等。
个域网:便携式计算机、鼠标、键盘用无线技术连接起来的设备。也称为无线个域网,WPAN。覆盖的范围大概有10m。
5、按照拓扑结构分类:
总线型网络:即用单根的总线把计算机连接起来。
优点:建网容易、增减节点方便、节省线路等等。
缺点:重负载时通信效率不高,如果一个地方出现故障,全部瘫痪。
星型网络:
每个计算机都与中央设备相连接,中央设备是交换器或者路由器,缺点是成本高等等,中央设备对瘫痪敏感等等。
环形网络:
网状型网络:
多用在广域网之中。
优点:可靠性高。缺点:控制复杂,线路成本高。
以上四种拓扑的网络可以随意组合构成更加复杂的网络类型。
因特网的性能指标
速率
了解速率需要先了解比特。
某些时候硬盘上面写250G,但是操作系统中只显示有232.8G,是因为计算的进制大小不同。如下所示:
注意:速率也叫做 比特率 或者 数据率。一般比特率叫的比较多。
注意:MB和Mb/s中的M的进制是不一样的,严格来说不可以约掉。
但是如果是估算的话,是可以约掉的,2的20次方也就是1024x1024=1000000多一些,Mb也是10的六次方,都是1后面6个0,估算的时候可以约掉。
实际是8.3888s,约掉之后是8s。
带宽
带宽跟速率的对比:
带宽比作道路,决定上限。也就是车流量的上限。而速率就是单位时间的车流量了。
一条通信线路的“频带带宽”越宽,那么传输速率的“最高数据率”也越高。
在模拟信号系统中,就是某个成分的范围!如电话的话音范围是3.1khz。
吞吐量
表示单位时间内通过某个网络(接口或者信道)的数据量。
受网络的带宽或者额定速率的限制。
时延
分组从源主机到目的主机的传递过程中都会产生哪些时延?
首先需要了解:网络时延一般由三部分构成:分别是
发送时延、传播时延、处理时延。
在实际中,网卡的发送速率、信道带宽、交换机的接口速率共同决定主机的发送数率。所以在构建网络时,应该做到各设备及传输介质的速率匹配。才能发挥出应该要有的网络性能等等。目前主流的家庭是1000M。
传播速率应该确定介质是什么。同时处理时延跟很多有关,不考虑处理。一般题目中处理时延不计的。
网络时延中一般什么做主导呢?一般来说不同的,要根据具体问题来分析。
没有绝对性的关系。具体分析即可。
时延带宽积
时延与带宽的乘积。
传播时延x带宽 = 时延带宽积。
往返时间
往返时间:Round-Trip Time
一般情况下,卫星链路的耗时比较多。
利用率
分为信道利用率和网络利用率。
丢包率
即分组的丢失率。
传输的过程中,丢失的分组数量与总分组数量的比。
分组丢失的两种情况:
1、传输过程中出现误码,被节点丢弃了。(后续过程介绍)
2、到达一个队列已经满了的分组交换机时被丢弃,通信量较大时就可能造成网络拥塞。
反映了网络丢包的情况: