计算机网络——知识点1

概    述

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一、计算机网络的类别（1.5）

二、计算机网络的性能（1.6）

三、计算机网络的体系结构（1.7）

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一、计算机网络的类别（1.5）

根据网络覆盖范围不同，网络可分为：

1. 个域网（PAN,personal area network）:覆盖范围10m之内，主要用于个人设备之间的连接（手机蓝牙连接）

2. 局域网（LAN，local area network）：几百米至几公里，同一建筑物/相邻建筑物内的设备连接（办公室内部网络）

3. 城域网（MAN，metropolitan area network）：几十公里至几百公里，一个城市/一个大都市区域内的设备连接

4. 广域网（WAN，wide area network）：几千公里甚至全球，远距离网络之间的连接（跨国企业不同分公司之间的网络连接）

二、计算机网络的性能（1.6）

1.速率（数据的传送速率，数据率，比特率）

单位：bit/s 1B=8bit

2.带宽

带宽越宽，能传输的数据率也越高

3.吞吐量

单位时间内通过某个网络的实际数据量，受网络带宽或网络的额定速率的限制，可用每秒传送的字节数/帧数来表示

4.时延

数据从网络的一端传送到另一端所需的时间

（1）发送时延（传输时延）机器内部

主机/路由器发送数据帧所需的时间

发送时延=数据帧长度bit/发送速率bit/s

（2）传播时延 机器外部

电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间

传播时延=信道长度m/信号在信道上的传播速率m/s

信号传送距离越远，传播时延越大

（3）处理时延

主机/路由器在收到分组时，为处理分组所花费的时间

（4）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，往往取决于网络中当时的信号量

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

一般，小时延的网络优于大时延；在某种情况下，一个速率低的小时延网络很可能优于一个高速率且大时延的网络

5.时延带宽积

时延带宽积bit=传播时延s*带宽bit/s

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.时延与网络利用率的关系

当某信道的利用率增大时，时延也会迅速增加

三、计算机网络的体系结构（1.7）

1.网络协议（协议）

为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定

2.网络的体系结构

（1）具有五层协议的体系结构

① OSI七层协议体系结构（低-->高）

物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层

第N层为第N+1层提供服务

② TCP/IP四层协议体系结构（低-->高）

网络接口层、网际层、运输层、应用层

③五层协议的体系结构

5 应用层	任务：通过应用进程间的交互来完成特定网络的应用 协议：应用进程间通信和交互的规则 把应用层交互的数据单元称为报文，例DNS HTTP SMTP
4 运输层	任务：两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务 具有复用和分用的功能 两种协议： 传输控制协议TCP（提供面向连接的、可靠的数据服务，数据传输的单位是报文段） 用户数据报协议UDP（提供无连接的尽最大努力的数据传输服务，不保证数据的可靠性，数据传输单位是用户数据报）
3 网络层	为分组交换网上的不同主机提供通信服务 任务： 路由选择：通过一定算法，在每一个路由器上生成一个用来转发分组的转发表 转发：每个路由器在接收到一个分组时，要依据转发表中指明的路径把分组转发到下一个路由器 互联网的网络层（网际层/IP层）：IP协议分组（IP数据报），简称数据报
2 （数据）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（如有差错，依据可靠协议帧来纠正出现的差错）
1 物理层	任务：实现比特（0/1）的传输

3.数据封装（高层->低层，在每一层添加头部信息）

数据 -> 数据段（添加TCP/UDP头部）-> 数据包（添加IP头部）-> 数据帧（MAC头部）-> 数据流（数据帧转换成比特流）