计算机网络 概念

一：计算机网络概念

计算机网络的组成：有若干个节点和连接的节点的链路组成。

主机的概念：与网络相连接的计算机称为主机。  

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

计算机网络发展过程：

• 因特网     因特网的前身为：ARPANET（美国国防部）
• 三级结构     (主干网，地区网，校园网)
• ISP（互联网服务提供者，由供应商提供）

计算机网络是互联的，自治的计算机集合

计算机网络的功能：

1. 数据通信
2. 资源共享
3. 分布式处理
4. 提高可靠性
5. 负载均衡

一：组成部分：

1. 硬件
2. 软件
3. 协议

二：工作方式：

1.边缘部分 用户直接使用 

C/S方式   客户机/服务器  

 

客户程序：必须知道服务器程序的地址，不需要复杂的硬件和复杂的操作系统

服务器程序：是专门用来提供服务的程序，可同时处理多个客户请求，需要比客户程序先启动，并不断运行，一般需要强大的硬件和高级的操作系统。（通信是双向的）

P2P    对等工作方式

 双方主机需要连接对等连接软件，就可以进行通信。

2.核心部分： 为边缘部分提供服务

路由器的是实现分组交换的构建，转发收到的分组。

• 电报交换：整个报文的比特流连续低地从源点直达终点

拥有一条专用的物理通路，必须经过“建立连接”“通话”“释放连接”这三个步骤，在通话事件内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。（传输效率低）

• 报文交换：整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一节点
• 分组交换：单个分组传送到相邻节点，存储下来后查找转发表，转发到下一个节点。

采用存储转发技术，把报文分成更小的等长的数据段，数据段前加上必要控制信息的首部

，然后构成一个分组，也称为包。

首部的作用：首部包含了目的地址和源地址等重要控制信息，每个分组才能在互联网中独立的选择运输路径，并正确的交付到分组传输的终点。

 缺点：路由器转发存在时延，添加首部需要浪费资源

 电路交换的传送速率最快，不需要转发

分组交换速录>报文交换 （分组的长度远小于报文长度，分组的时延小且灵活性高）

三：功能组成

1. 通信子网   实现数据通信  ，由传输介质和通信设备，还用相应的协议组成
2. 资源子网   实现 资源共享和数据处理，由实现资源共享功能的软件集合

计算机网络分类：

1.按照分布范围分： WAN 广域网    MAN 城域网    LAN局域网       PAN  个人区域网

2.使用者划分 ： 公用网    专用网

3.按照组网的类型划分：有线网和无线网

4.按照交换技术划分： 电报交换   报文交换  分组交换

5.按照拓扑结构划分：总线型，星型 ，环形，网状型，树形，混合型

6.按照传输技术划分：

1. 广播式网络  共享公共通信信道
2. 点对点网络  使用分组存储转发和路由选择机制

计算机网络性能指标：

1.速率：数据率，数据传输率，比特率 

单位： bit/s（b/s） kb/s   M/s  G/s

2.带宽：  是信道中的最高数据率

单位： bit/s（b/s） kb/s   M/s  G/s

3.吞吐量： 单位时间内网络能处理的分组数 

4.时延： 数据从 网络的一端到另一端所需的时间

1. 发送时延（s）    =   数据长度 / 信道宽度（发送速率）
2. 传播时延 （s）   =  信道长度 / 电磁波在信道的速率
3. 处理时延（s）：与主机和中间节点有关
4. 排队时延（s)   ：等待处理时的排队时间

总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

时延带宽积：描述信息量的属性

时延带宽 = 传播时延* 带宽

网落 利用率的计算：

当前时延= 空闲时延 / 1-网络利用率

国际标准化组织IOS，提出了OSI/RM （开放系统互联基本参考模型），简称OSI。

二：计算机网络体系结构

分层结构：简而概之，就把复杂的工作分成小问题，分而治之，但小问题之间还有联系。

分层的工作原理：

1. 一个复杂问题以一堆相互叠加的层共同实现
2. 每一层都建立再其下一层的基础之上，目的是为上层提供特定的服务
3. 各层的实现的细节都对上一层屏蔽

 分层的优点：

1. 各层之间是独立的
2. 灵活性好，各层的实现的细节都对上一层屏蔽
3. 易于维护和实现，哪层错了改哪层

接口： （访问服务点SAP）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

网络协议：

网络协议的定义：网络协议是为了进行网络中的数据交换而建立的规则和标准或约定

网络协议的组成：

 语法  （格式）           语义  （动作和响应）             同步（顺序）

1. 语法：规定数据与控制信息的结构或格式
2. 语义：规定需要发出何种控制信息，和完成何种动作以及做出何种响应
3. 同步：（时序），事件实现顺序的详细说明 

注意：只有对等层之间才有网络协议 

计算机网络体系结构：

标准化工作：

1.法定标准    osl

2.事实标准    tcp/lp  

osl：7层结构

1.  物理层：通信信道上透明地传输比特流，即0、1二进制数据流（比特流）
2. 数据链路层：将一个原始的传输设施转换成一条逻辑的传输线路（帧）
3. 网络层：控制通信子网的运行过程（分组或包）
4. 传输层：基本功能是接收来自上一层的数据（报文段）
5. 会话层：能是在传输层服务的基础上增加控制会话的机制，建立、组织和协调应用进程之间的交互过程
6. 表示层：定义用户或应用程序之间交换数据的格式，提供数据表示之间的转换服务，保证传输的数据到达目标端后意义不变
7. 应用层：直接面向用户应用，利用应用进程间的交互来完成特定网络应用，为用户提供对各种网络资源的访问服务（报文）

tcp/Ip：四层结构 

 

五层体系结构模型：

 以下内容将展开五层体系结构开始讲述