2017/9/2 距离演艺开学还有一周,开始重温计算机网络,并理出自己的逻辑理解。
《计算机网络》
1. 什么是计算机网络?
计算机网络=通信技术+计算机技术。
计算机网络就是互联的、自治的计算机集合。当主机数量大、距离远的时候,我们通过交换网络互联主机,其交换节点一般是路由器routers或交换器switchers。
2.什么是Internet?
从组成细节上来看,Internet就是通过ISP将各小互联网互联在一起的全球最大的互联网(数以百万计的计算设备通过通信链路和路由设备互联在一起);另外,从服务角度来看,Internet给我们的网络应用提供了API应用编程接口,使得我们的数据可以通过互联网进行发送和接受。
3.网络协议 network protocal
对于计算机网络非常重要。硬件(主机/路由器/通信链路等)是计算机网络的基础;而网络协议是数据交换过程中事先约定好必须遵从的规则。e.g TCP IP HTTP 802.11
协议的三要素:语法、语义、时序
4.计算机网络结构
网络边缘:主机(端系统)、网络应用(如Web、email);客户/服务器应用模型(如Web应用,FTP);对等模型P2P(无专用服务器,通信在对等实体之间进行,如QQ、Skype)
物理介质:有限或无线通信链路。接入网络分为 家庭住宅接入网络、机构接入网络(企业/学校)、移动接入网络。用户最关心的是 1.带宽bandwidth(bps)2.接入方式是独占/共享?
接入网络有电缆网络cable modern 频分多路复用:在不同的频带(载波)上传播不同的频道,上行一般比下行快得多,上行适用于下载,下行是用于上传。
现在典型的家庭接入网络如下图
机构(企业)接入网络:目前,端系统直接联系以太网交换机,以太网再连接机构路由器。带宽在10Mbps/100Mbps/1Gbps/10Gbps。
无线接入网:通过共享无线接入网络链接端系统与路由器。无线局域网LANs同一栋建筑内11Mbps-54Mbps;广域无线接入,通过电信运营商,覆盖范围在几十公里,如4G,3G网络,带宽1Mbps/10Mbps/100Mbps。
核心网络:互联的路由器(分发器) 网络核心的关键功能:路由+转发(按照一个本地转发表来运行路由算法,再进行转发),网络核心解决的基本问题就是 数据交换!
5.Internet的结构
一级商业ISPs(Internet Servies Providers)提供了国家或国际范围内的覆盖(如网通/电信/AT&T),还有一些大型的内容提供商(content provider network,如Google),通过IXP互联并连接区域ISP。最后连接到access ISP。
6.数据交换
如何动态分配传输资源?
电路交换:最具代表性的就是电话网络,具有资源独占性。电路交换网络如何共享中继线?“多路复用技术” multiplexing 将通信资源(带宽)划分为“资源片”,分配给每路通信calls,每路呼叫独占分配到的资源片,也有可能出现闲置。 典型:频分多路复用FDM,时分多路复用TDM,波分多路复用WDM,码分多路复用CDM
报文交换:以整个报文为整体单位进行存储—转发。
分组交换:分组交换需要报文的拆分与重装,分组=头+数据,统计分组电路实现共享。但分组交换不仅用时少,交换节点所需内存小,可以允许更多的用户同时使用网络资源。
7.速率即数据率(data rate)数据传输的速度 / 比特率(bit rate)
8.带宽(bandwith)在通信中指信号具有的频带宽度,最高频率与最低频率只差,单位Hz;但在网络中的带宽是指在信道中所能传达的最高数据率(bps)。
9.延迟
分组延迟的四种dproc:处理延迟(通常很小<msec)
dqueue:排队延迟(很不确定)
dtrans:传输延迟(L:分组长度bits,R:链路带宽,dtrans=L/R)
dprop:传播延迟(S:物理链路长度,s:信号传播速度2.0*10^8m/s)
时延带宽积 = 传播时延dprop x 带宽bps ( 以比特为单位的链路长度 )
10. 丢包
丢包率 = 丢包总数/发送的包的总数
吞吐量 : 在发送端与接收端之间的传输数据速率bps
即使吞吐量(给定时刻的速率) 平均吞吐量(一段时间的速率)
取决于端到端的瓶颈链路 min(Rs,Rc,1/10R)
11.计算机网络体系结构network architecture——分层结构
分层网络体系结构基本概念协议是在两个对等实体间进行通信的规则集合,是“水平的”;服务是由下层实体向上层提供的,是“垂直的”。下层协议的实现对上层的服务用户是透明的。相同层之间通过接口进行交互,通过服务访问点SAP(Service Access Point),交换原语,指定请求的特殊服务。
OSI参考模型 —— 支持异构网络系统的互联互通(国际标准)
上四层是端到端的end-to-end,每一层一层都会进行数据封装。目的是增加控制信息PDU,这些控制信息包括标识接收端/发送端的地址、差错检测编码、协议控制。
网友评论