计算机网络学习3:计算机网络的定义及分类、性能指标

简介: 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。

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。

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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:

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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。

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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。

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环形网络:

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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。

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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。

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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:

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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。

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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。

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带宽

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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往返时间

往返时间:Round-Trip Time

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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。

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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:

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