计算机网络知识点总结

简介: 7.TCP/IP体系结构中路由器在转发分组时最高只用到网际层,没有使用运输层和应用层。

1.1计算机网络在信息时代中的作用
1.发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。

2.全球最大、最重要的计算机网络:Internet。

3.互联网的2个重要基本特点:连通性、资源共享,是Internet提供许多服务的基础。

1.2互联网概述
1.计算机网络由若干节点和连接这些节点的链路组成,节点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。

2.互联网:多个网络通过一些路由器相互连接起来,构成了一个覆盖范围更大的计算机网络,“网络的网络”。

3.互联网基础结构发展的三个阶段:1969-1990,从单个网络ARPANET向互联网发展;1985-1993建成了三级结构的互联网;1993-现在,全球范围的多层次ISP结构的互联网。

4.ARPANET的特点:最早采用分组交换的广域网,是Internet的前身。

5.ARPANET之父Robert,互联网之父是温特瑟夫。

6.ARPANET把计算机网络分成:资源子网(数据处理)主机和终端组成,比如邮寄信件的人;通信子网(主要负责传输)交换节点和连接链路组成,比如整个邮政系统。

7.分组交换由DonaldDavies和保罗·巴兰在1960年代早期发明。

8.万维网是因特网的主要驱动力,Web的发明者是迪姆·伯纳斯。

1.3互联网的组成
1.从互联网的工作方式上看,可以划分为两大块:边缘部分、核心部分。

2.边缘部分:由所有连接在互联网上的主机组成,由用户直接使用,用来进行通信和资源共享。

3.核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成,为边缘部分提供服务(提供连通性和交换)。

4.处在互联网边缘部分的就是连接在互联网上的所有主机。这些主机又称为端系统。

5.计算机之间通信实际上是指主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信。

6.端系统之间的两种通信方式:客户/服务器方式(C/S)、对等方式(P2P)。

7.对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式,只是对等连接中的每一个主机既是客户又是服务器。

8.在网络核心部分起特殊作用的是路由器,分组转发是网络核心部分最重要的功能,互联网的核心部分采用分组交换技术。

9.电路交换经过“建立连接(占用通信资源)、通话(一直占用通信资源)、释放连接(归还通信资源)”三个步骤,特点是通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。

10.分组交换的主要特点是采用存储转发技术,分组是在互联网中传送的数据单元,每个分组独立选择传输路径。

1.4计算机网络在我国的发展
1.5计算机网络的类别
1.“可编程的硬件”表明:这种硬件一定包含有中央处理器CPU。

2.按照网络的作用范围进行分类:广域网WAN(远程网),几十到几千公里,是互联网的核心部分;城域网MAN,作用范围一般是一个城市,距离约为5~50公里;局域网LAN,局限在较小的范围,通常采用高速通信线路,个人区域网PAN(无限个人区域网),范围很小,大约在10米左右。

3.按照网络的使用者进行分类:公用网(公众网)、专用网。

4.用来把用户接入到互联网的网络:接入网AN,又称为本地接入网或居民接入网,用于将用户接入互联网,是从某个用户端系统到本地ISP的第一个由路由器之间的一种网络。

1.6计算机网络的性能
1.计算机网络的性能指标

(1)速率:数据的传送速率,也称为数据率或比特率。

千 = K = 210 = 1024,兆 = M = 220 = 1024 K,吉 = G = 230 = 1024 M

1 字节 (Byte) = 8 比特 (bit)

(2)带宽

频域:某个信号具有的频带宽度。

时域:网络中某通道传送数据的能力,表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。

(3)吞吐量

单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的实际数据量。有时可用每秒传送的字节数或帧数来表示。

(4)时延

值数据从网络的一端传送到另一端所需的时间,有时也称为延迟或迟延。

组成:

发送时延(传输时延),发生在机器内部的发送器中,与传输信道的长度没有任何关系。
传播时延,发生在机器外部的传输信道媒体上,而与信号的发送速率无关。信号传送的距离越远,传播时延就越大。
处理时延,主机或路由器在收到分组时,为处理分组所花费的时间。
排队时延,分组在路由器输入输出队列中排队等待处理和转发所经历的时延。
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

提高数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。

(5)时延带宽积

时延带宽积 = 传播时延 ´ 带宽

链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

(6)往返时间RTT

表示从发送方发送完数据,到发送方收到来自接收方的确认总共经历的时间。

(7)利用率

信道利用率:某信道有百分之几的时间是被利用的。

网络利用率:全网络的信道利用率的加权平均值。

1.7计算机网络体系结构
1.网络协议简称协议,是计算机网络的不可缺少的组成部分,三个组成要素为语法、语义、同步。语义:数据与控制信息的结构或格式;语义:需要发出何种控制信息,完成何种动作及做出何种响应;同步:事件实现顺序的详细说明。

2.OSI七层协议体系

(1)物理层:传输的基本单位是比特,透明传输比特流。

(2)数据链路层:传输的基本单位是数据帧,在相邻两个节点之间实现可靠通信,差错校验。

(3)网络层:接收分组,路由转化分组。

(4)运输层:提供端到端的两个进程间的可靠传输。

(5)会话层:实现会话的协商、管理和同步。

(6)表示层:完成语法的转换,数据的加密解密,压缩解压缩。

(7)应用层:提供各种应用服务的实体。

3.TCP/IP四层协议

(1)网络接口层:相当于OSI七层协议1、2层

(2)网际层IP:相当于网络层

(3)运输层(TCP或UDP):相当于运输层

(4)应用层(DNS,HTTP,SMTP):相当于高三层

4.五层协议的体系结构

(1)物理层

任务:实现比特(0或1)的传输。

注意:传递信息所利用的一些物理媒体并不在物理层协议之内,而是在物理层协议的下面。

(2)数据链路层(链路层)

任务:实现两个相邻节点之间的可靠通信,在两个相邻节点间的链路上传送帧。

(3)网络层(网际层/IP层)

为分组交换网上的不同主机提供通信服务。

两个具体任务:

路由选择:生成转发表转发;

转发:把分组转发到下一个路由器。

(4)运输层

任务:负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。

主要使用两种协议:传输控制协议TCP,用户数据报协议UDP。

TCP提供面向连接的、可靠的数据传输服务,数据传输的单位是报文段。

UDP提供无连接的尽最大努力的数据传输服务,数据传输的单位是用户数据报。

(5)应用层

任务:通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。

把应用层交互的数据单元称为报文。

例如:DNS,HTTP,SMTP

5.封装和解封的过程

发送方是一个封装的过程,接收方是一个解封的过程。在传输介质上传输的是信号,物理层没有参加封装和解封,只有物理层对等实体之间是实通信,其它层之间是虚通信。

6.各层协议实际上就是在各个对等层之间传递数据时的各项规定。

7.TCP/IP体系结构中路由器在转发分组时最高只用到网际层,没有使用运输层和应用层。

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