王道 第一章 计算机网络的概念

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作者：进击攻城狮
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首发时间：2022年9月8日星期四
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一、计算机网络的概念

1.1.1概念、组成、功能和分类

计算机网络的概念

计算机网络：是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统

计算机网络是互连的、自治的计算机集合。

互连-互联互通 通信链路

计算机网络的功能

1.数据通信(连通性)

2.资源共享 硬件 软件 数据

3.分布式处理 多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分 Hadoop平台

4.提高可靠性 替代机

5.负载均衡

计算机网络的组成

1.组成部分 硬件 软件 协议

2.工作方式

边缘部分：用户直接使用 c/s方式 P2P方式

核心部分：为边缘部分服务

3.功能组成

通信子网：实现数据通信

资源子网：实现资源共享/数据处理

计算机网络的分类

1.按分布范围分 广域网 城域网 局域网 个人区域网

2.按使用者分为：公用网(中国电信) 专用网(军队网)

3.按交换技术分 电路交换 报文交换 分组交换

4.按拓扑结构分 总线型 星型 环型 网状型

5.按传输技术分

广播式网络 共享公共通信信道

点对点网络 使用分组存储转发和路由选择机制

1.1.2 标准化工作及相关组织

标准化工作

标准的分类：

法定的标准：由权威结构制定的正式的、合法的标准 OSI

事实标准：某些公司的产品在竞争中占据了主流，时间长了，这些产品中的协议和技术就成了标准 TCP/IP

RFC------------因特网标准的形式

RFC要上升为因特网正式标准的四个阶段：

• 因特网标准：这个阶段还不是RFC文档
• 建议标准：从这个阶段开始成为RFC文档
• 草案标准(已消亡)
• 因特网标准

标准化工作的相关组织

国际标准化组织ISO OSI参考模型、HDLC协议

国际电信联盟ITU 制定通信规则

国际电气电子攻城狮协会IEEE IEEE802系列标准、5G

Internet工程任务组IETF 负责因特网相关标准的制定

1.1.3速率相关的性能指标

速率

带宽

• “带宽”原本指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹(Hz)
• 计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数的能力，通常指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

吞吐量

表示在单位时间内通过某个网络的数据量。单位MB/S

吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制

1.1.4时延、时延带宽积、RTT和利用率

时延

指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间，也叫延迟或迟延。单位是S

时延带宽积

时延带宽积=传播时延*带宽

往返时延RTT

从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认)，总共经历的时延

RTT越大，在确定之前，可以发送的数据越多

RTT包括

往返传播时延=传播时延*2

末端处理时间

利用率

信道利用率

网络利用率

1.2.1分层结构、协议、接口、服务

怎么分层？

分层的基本原则

• 每层之间相互独立，每层只实现一种相对独立的功能。
• 每层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少。
• 结构上可分割开。每层都采用最合适的技术来实现。
• 保持下层对上层的独立性，上层单向使用下层提供的服务。
• 整个分层结构应该能促进标准化工作。
  
  

概念总结

网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构

计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构

每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能

计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合

第n层在向n+1层提供服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包括由下层服务提供的功能

仅仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽

1.2.2OSI参考模型1

计算机网络分层结构

7层OSI参考模型

4层TCP/IP参考模型

OSI参考模型怎么来的

分层结构

1984年提出OSI参考模型

理论成功，市场失败

1.2.3OSI参考模型2

应用层(用户与网络的界面)

典型应用层服务：

文件传输(FTP)

电子邮件(SMTP)

万维网(HTTP)

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

物理层

1.2.4TCP/IP参考模型和5层参考模型

先实践(OSI)后理论(TCP/IP)

1.3第一章总结