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网络定义:
网络是把许多计算机连接在一起,而互连网则把许多网络通过路由器连接在一起。与网络相连的被称作主机。互联网(因特网,Internet)是指当前全球最大的,开放的,由众多网络相互链接而成的特定互连网,它采用TCP/IP协议族作为通信的规则。
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发展阶段
- 美国国防部交换网ARPANET
- 三级结构的互联网,覆盖全美大学和研究所,分为主干网,地区网,校园网(或企业网)。
- 多层次ISP(互联网服务提供商)结构的互联网。ISP从互联网管理机构申请很多IP地址,同时拥有通讯线路以及路由器等专备提供有偿服务。ISP分为主干ISP、地区ISP、本地ISP。
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互联网标准制定
由互联网协会(ISOC)制定,所有的标准都是以RFC文档的方式发表的,制定标准的过程有2个阶段,建议标准-互联网标准。
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互联网组成
- 边缘部分
指连接在互联网上的所有主机,又称端系统。这部分是用户直接使用的。他们之间的通信是指计算机进程间的通信。通信的方式主要由两大类:客户-服务器方式和p2p方式。
客户-服务器方式,是最常见的,例如在浏览网页或发电子邮件时。特征是由特定的请求方和服务方,客户就是服务请求方,服务器就是服务提供方。
对等连接方式(p2p),是指两台主机在通信时并不区分哪儿一个是服务请求方,哪儿一个是服务提供方。只要两台主机都连接了p2p的软件,就可以进行平等的对等的连接。上方都可以下载对方的共享数据。例如我们使用的迅雷。 - 核心部分
它向网络边缘的大量主机提供连通性,使边缘的任何一台主机可以通信。是网络中最复杂的部分。其中起到特殊作用的是路由器,是一种专用计算机,不能叫做主机。功能主要是实现分组交换。任务是转发收到的分组。
之前的电话通信网络使用的是电路交换技术,两端建立连接后,这条线路一直都是被占用的,成为一条专用的物理通道。通话完毕后,通信资源才会被释放。这种方式叫做电路交换。当电信网资源不足时,会提示忙音。但是计算机网络传输数据时,在双方通信的这段时间里,线路的传输效率往往很低,因为计算机都是突发的传递数据在线路上,比如计算机处理收到的数据等待返回时或编辑一份在线文档时。
所以计算机网络使用了分组交换,主要使用了存储转发技术。我们把要发送的整块数据称为一个报文,发送时,划分为一个个小的数据段添加拥有控制信息的头部叫做分组,或包。路由器收到一个分组,先暂存一下,检查头部,查找转发表,根据头部中的目的地址。找到合适的接口转发出去。这样一步步操作,交付最终的目的主机。传输过程不需要一条专用的线路,转发时找到合适的线路转发,是陆续的占用通讯资源(路由器之间的),不是一整条的线路都被占用了。并且互联网是网状结构,多对多关系,一条坏了,可以走别的线路转发。
- 边缘部分
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计算机网络常用指标
- 速率:单位时间网络传播的比特数,是指额定速率,而不是网络上的实际速率。
- 带宽:是网络中通道的传送数据的能力。表示单位时间内网络中的能通过的最大数据率。单
位是bit/s,一条线路带宽越高,表示能传输的最高数据率也越高。 - 吞吐量:是单位时间内某个网络的实际数据量。体现现实世界网络的测量。
- 时延:指数据从网络出发到目的地所需要的时间,是发送时延(发送方发送数据)+传播时
延(在链路上传递信息)+处理时延(路由器传递信息)+排队时延(路由器中等待处理) - 时延带宽积:传播时延 ✖️ 带宽, 表示这个链路最大可以容纳的数据量。可以想象成圆柱的
横截面即带宽 、传播时延即高度的乘积。 - 往返时间:数据传播的往返时间
- 利用率:信道利用率是某个信道有百分之几的时间是被利用的。网络利用率是全网信道利用
率加权平均值。并不是越高越好,利用率越高,那么时延也会越大(类似二次函数曲线)。
一般控制在50%,超过了就要扩容。
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