- 三类网络:电信网络、有线电视网络、计算机网络。
- 互联网之所以能够向用户提供许多服务,是因为互联网的两个基本特点:连通性和共享。
- 互联网基础发展的三个阶段
- 第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。1983年TCP/IP协议成为ARPANET标准协议,出现了互连网络。
- 第二阶段的特点是建立了三级结构的互联网,分为主干网、地区网和校园网。
- 第三阶段的特点是形成了多层次ISP结构的互联网。ISP:互联网服务提供商。
- 互联网的组成
(1)边缘部分:由所有连接在互联网上的主机组成。
(2)核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
- 在网络边缘的端系统之间的通信方式通常可划分为两大类:C/S方式(客户-服务器)和P2P方式(对等)。
- 电路交换
电路交换是以电路连接为目的的交换方式,通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通道。
整个报文的比特流连续地从源点直达终点,好像在一个管道中传送。
电路交换的三个阶段:(1)建立连接 (2)通信 (3)释放连接
优点:
(1)通信线路为通信双方用户专用,数据直达,所以传输数据的时延非常小。
(2)通信双方之间的物理通路一旦建立,双方可以随时通信,实时性强。
(3)双方通信时按发送顺序传送数据,不存在失序问题。
(4)电路交换既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号。
(5)电路交换的交换设备及控制均比较简单。
缺点:
(1)电路交换平均连接建立时间对计算机通信来说较长。
(2)电路交换建立连接后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用率低。
(3)电路交换时,数据直达,不同类型,不同规格,不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。 - 分组交换
分组交换是以分组为单位进行传输和交换的,它是一种存储——转发交换方式,即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理,等到相应的输出电路有空闲时再送出。
单个分组传送到相邻结点,存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
优点:
(1)分组交换不需要预先建立一条专用的通信线路,不存在连接建立时延,用户可随时发送分组。
(2)由于采用存储转发方式,加之交换结点具有路径选择,当某条传输线路故障时可选择其他传输线路,提高了传输的可靠性。
(3)通信不是固定的占有一条通信线路,而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路,因而大大提高了通信线路的利用率。
(4)加速了数据在网络中的传输。因而分组是逐个传输,可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行,这种流水线式传输方式减少了传输时间。
(5)分组长度固定,相应的缓冲区的大小也固定,所以简化了交换结点中存储器的管理。
(6)分组较短,出错几率减少,每次重发的数据量也减少,不仅提高了可靠性,也减少了时延。
缺点:
(1)由于数据进入交换节点后要经历存储转发这一过程,从而引起的转发时延(包括接受分组、检验正确性、排队、发送时间等),而且网络的通信量越大,造成的时延就越大,实时性较差。
(2)分组交换只适用于数字信号。
(3)分组交换可能出现失序,丢失或重复分组,分组到达目的节点时,对分组按编号进行排序等工作,增加了麻烦。
综上,若传输的数据量很大,而且传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适;当端到端的通路有很多段链路组成是,采用分组交换较为合适。从提高整个网络的信道利用率上看,分组交换优于电路交换。
- 计算机网络的性能
- 时延
(1)发送时延
发送时延=数据帧长度(bit)/发送速率(bit/s)
(2)传播时延
传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
6.计算机网络体系结构(计算机网络的各层及其协议的集合) - 协议与划分层次
网络协议三要素:语法、语义、同步
为什么要划分层次?
由于在实际的计算机网络中,两个实体之间的通信情况非常复杂。为了降低通信协议实现的复杂性,而将整个网络的通信功能划分为多个层次(分层描述),每层各自完成一定的任务,而且功能相对独立,实现起来也较容易。 - 具有五层协议的体系结构
(1)应用层:通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。
(2)运输层:负责向两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务。
(3)网络层:负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。
(4)数据链路层:将源自网络层的数据可靠地传输到相邻结点的目标机网络层。封装成帧、透明传输和差错检测。
(5)物理层:提供透明的比特流传输。
- 协议和服务
协议是水平的,服务是垂直的
(1)协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
(2)在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。
(3)要实现本层协议,还需要下一层所提供的服务。
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