计算机网络概述(上)

简介: 计算机网络概述(上)

了解基本术语和概念。 掌握网络的基本原理。


什么是Internet ?



从具体的构成角度


节点


  • 主机及其上面运行的应用程序(主机节点)
  • 路由器、交换机等网络交换设备(中专节点、交换节点)


边: 通信的链路


  • 接入网链路: 主机连接到互联网的链路
  • 主干链路: 路由器间的链路


Internet(互联网)的组成


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协议


  • 协议控制发送、接收消息


如 TCP \ IP\HTTP\FTP等等


  • Internet: 网络的网络
  • Internet标准


RFC: 请求评述

IETF : 互联网工程认证组织


从服务的角度


  • 使用通信设施进行通信的分布式应用

Web、email、分布式游戏、电子商务、社交网络等


  • 通信基础设施为 apps(分布式应用)提供给通信服务(编程接口)

为app提供服务 ,类似于邮政服务(面向连接 和 无连接); 将发送和接收数据的apps与互联网连接起来。


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分布式应用是网络存在的理由


什么是协议?


协议定义了在两个或者两个通信实体之间交换的报文格式 和 次序, 以及在报文传输和 / 或接收或其他事件方面所采取的动作。


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网络边缘



在了解网络边缘之前我们先来看看网络结构


网络结构的组成


  • **网络边缘: **

主机

应用程序(cliet and server)


  • 网络核心:

互联着的路由器

网络的网络


  • **接入网、物理媒体: **

有线或者无线通信链路

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网络边缘


1.端系统(也就是我们的主机)

  • 包括:
  • 运行的程序
  • Web、 email
  • 在网络的边缘

2.客户/服务器模式

  • 客户端向服务器的请求、接收服务
  • 如Web浏览器/服务器: email客户端/服务器

3.对等(peer - peer)模式

  • 很少的(甚至没有)专门的服务器
  • 如Gnutella、KaZaA、 Emule


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网络边缘: 采用网络设施的面向连接服务


目标: 在端系统之间传输数据(连接的)

  • 握手: 在传输数据之前做好准备

人类协议中 ,互相问好让我们两个人认识,建立朋友关系

在网络协议中, 两个通信主机之间为连接建立状态(做相关准备,缓存等)


  • TCP -传输控制协议(Transmission Control Protocol)

Internet上面向连接的服务


TCP服务

  • 特性1. :可靠地、按顺序地传送数据

确认和重传


  • 特性2. 流量控制

发送方不会淹没接收方


  • 特性3. 拥塞控制

当网络拥塞时, 发送方降低发送地速率


网络边缘: 采用基础设施地无连接服务


目标: 在端系统之间传输数据(无连接的)

  • 无连接服务


UDP– 用户数据报协议( User Datagram Protocol )

  • 无连接
  • 不可靠数据传输
  • 无流量控制
  • 无拥塞控制


使用TCP地应用

http(Web) , FTP(文件传送) SMTP(email)


使用UDP地应用

流媒体、 远程会议、DNS、 Internet电话


网络核心:分组交换、线路交换



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网络核心:路由器的网状网络


基本问题:数据怎样通过网络进行 传输?

**答: **


1.电路交换:为每个呼叫预留一条 专有电路:如电话网

2.分组交换:


将要传送的数据分成一个个单位: 分组

将分组从一个路由器传到相邻路由器(hop),一段段最终从源端传 到目标端

每段:采用链路的最大传输能力( 带宽)


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网络核心—-电路交换


端到端的资源被分配给从源端 到目标端的呼叫 “call”


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图中,每段链路有4条线路:


  • 该呼叫采用了上面链路的第2 个线路,右边链路的第1个线 路(piece)
  • **独享资源:不同享 **

**每个呼叫一旦建立起来就能够 保证性能 **


  • **如果呼叫没有数据发送,被分配 的资源就会被浪费 (no sharing) **
  • **通常被传统电话网络采用 **

可以理解:我们对两个电脑互相插入网线,然后让他们两个互相ping他们的ip, 或者更为直接的说就是两个电脑之间通过蓝牙或者其他的媒介建立连接, 然后互相传输数据。


为呼叫预留端-端资源


也就是我们在传输的过程中需要某些媒介(比如从两地传送东西就需要车、汽油、通行证等等),这一步要做的就是为这次传输预留所需要的资源。


  •  链路带宽、交换能力
  •  专用资源:不共享
  •  保证性能
  •  要求建立呼叫连接


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网络资源(如宽带)被分成片


分法: 频分(FDM) (Frequencydivision multiplexing) 、波分(WDM) a(Wave-division multiplexing) 、时分(TDM) (Time-division multiplexing) 等


  •  为呼叫分配片
  •  如果某个呼叫没有数据, 则其资源片处于空闲状态 (不共享)

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这个资源的分发暂时不太明白

举例:


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电路交换其实不适合计算机之间的通信

**原因: **


1.连接建立时间长

2.计算机之间的通信有突发性,如果使用线路交换,则浪费的片较多

即使这个呼叫没有数据传输 ,其所占据的片也不能够被别的呼叫使用

3.可靠性不高


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