计算机网络(一)——概述
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前言
计算机网络,操作系统,数据结构,算法是计算机专业所必须要学的4件套,本文将详细的叙述计算机网络的相关知识,由于篇幅原因,打算分为4章节进行写作,建议收藏后慢慢品读
计算机网络概述
像学数据结构和算法一样,我打算先从计算机网络概述来讲述,从而庖丁解牛一样,逐一更破
概念组成和分类
网络包含计算机网络,网络还包括:电话网,铁路网等
计算机网络的分类{
法定——OSI
事实——公司的产品 在各个公司使用中流传下来的,例如:tcp/ip
}
像苹果一样,取消3.5mm耳机孔,安卓厂商也纷纷效仿
拓展:RFC因特网标准
性能指标
速率:数据率
单位是比特,1/0 位
连接在计算机网络上的主机的在数字信道上传达数据位数的速率
b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s
用一个例题来说明:
发送端————输出端
0101……
10比特
它的速率就是10b/s
存储容量
1Byte(字节) = 8bit(比特)
带宽
原来的意思是最高频率和最低频率之差 单位:Hz
计算机网络中最高的数据率
b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s
指在入口处发送的最高数据率
在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。对于带宽的概念,比较形象的一个比喻是高速公路。单位时间内能够在线路上传送的数据量,常用的单位是bps(bit per second)。计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率,即每秒多少比特。
吞吐量:
表示在单位时间内,通过某个网络的数据量
受带宽,网络的额定速率的限制
用一个图来看,吞吐量:
可以说,吞吐量是两个链路相加的
时延
指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间
发送时延(传输时延) | 传播时延 | 排队时延 | 处理时延 |
---|---|---|---|
第一个bit……最后一个bit | 取决于电磁波的传播速度和链路长度 | 等待输入/出链路可用 | 检错找出口 |
发送时延 = 数据长度/信道带宽
传播时延 = 信道长度/电磁波在信道的传播速率
时延带宽积 = 传播时延 * 带宽
bit s b/s
往返时延RTT:2*传播时延+末端处理时间
从发送方发送数据开始,到发送方收到接收方确认,总共经历的时延
也就是说,RTT越大,在收到确认前,可发送的数据越多
利用率
{
信道利用率 = 有数据通过/(有+无)数据通过的时间
网络利用率
}
分层结构
基本原则:{
1. 各层之间相互独立
2. 界面自然清晰
3. 每层用最合适的技术
4. 下层对上层的独立性,下层单向上层
5. 促进标准化工作
实体:
n层活动元素为n层实体
同一层为对等实体
协议:
为对等实体数据交换而形成的规则
{
语法:传输数据的格式
语义:所要完成的功能
同步:各种操作的顺序
}
接口:上层使用下层服务入口
服务:下层为相邻上层提供的功能调用
SDV:服务数据单元
PCI:协议控制单元
PDV:协议数据单元
nSDV+nPCI = nPDV = (n-1)SDV
OSI参考模型
{
7层 OSI 法定标准
4层TCP/IP 事实标准
}
7层OSI参考模型:
目的:支持 异构网络模型 的互联互通
结果:理论成功,市场失败
OSI
应用层 7
表示层 6
会话层 5
传输层 4
网络层 3
数据链路层 2
物理层 1
1,2,3层属于通信子网(数据通信),传输层,资源子网(数据处理)
应用层:所有能和用户交换信息的表示方式
表示层:处理俩个通信系统中交换信息的表示方式
{
1. 数据格式变换
2. 加密或解密
3. 压缩和恢复
}
会话层:向表示层实体提供建立连接,并在连接上有序的传输数据 ——就是建立同步
{
- 建立,管理,终止会话
- 使用校验点可使会话在通信失效时候从校验点/同步点继续恢复通信
适用于传输大文件
}
传输层:负责主机中俩个进程的通信——端对端通信
{
1. 可靠,不可靠传输
2. 差错控制
3. 流量控制
4. 复用控制
}
网络层:把分组从源端传到目的短,为分组交换网上的不同主机提供通信服务
单位:数据报
{
1. 路由选择
2. 流量控制
3. 差错控制
4. 拥塞控制
}
数据链路层:把网络层传下来的数据组成帧
{
1. 成帧
2. 差错控制
3. 流量控制
4. 访问控制
}
物理层:在物理媒介上实现比特流的透明传输
{
1. 定义接口特性
2. 定义传输模式 单工,半双工,双工
3. 定义传输速率
4. 比特同步
}
OSI和tcp/ip的简单比较
OSI:
- 定义三点: 服务,协议,接口
- OSI先出现,参考模型先于协议发明,不偏向于特定的协议,而
tcp/ip考虑异构互联,将ip作为重要层次
ISO/OSI | TCP/IP | |
---|---|---|
网络层 | 无连接+面向连接 | 无连接 |
传输层 | 面向连接 | 无连接+面向连接 |
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