计算机网络与计算

1、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,通过通信设备与路线连接起来,由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统

计算机网络的功能:

 1. **数据通信【重要】**  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     各计算机之间更亲密

1 Internet和internet的区别

internet: 是泛指由多个计算机组成的网络

**Internet:**特指全球最大的互连网“因特网”

(2)三网融合

-----计算机网络不仅能传送数据,还提供打电话、听音乐、观看视频节目

-----电信网络和有线电视也能连接到计算机网络上

计算机网络的分类

【定义】:连接起来的互联网

广域网WAN

城域网MAN

局域网LAN

个人区域网PAN

network: Network是最广的网络,由若干节点和链路组成,如各种电网、神经网络等, network包括所有网络譬如局域网和互联网,Internet也是其中的一个网络

internet:互连网(网络的网络),是一个通用名词,它泛指多个计算机网络互连成的网络,这些互联的网络之间的通信协议可以是不同的。

Internet:特定的网络“因特网”,全球最大的互联网,被称为互联网。采用TCP/IP协议簇作为通信协议

计算时延

*时延:*是数据(一个报文或分组,甚至比特)从网络或链路的一段传送到另一端所需要的时间。

*发送时延*:是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。

发送时延=数据帧长度(b) /信道带宽(b/s) [信道带宽就是数据率(发送速率)]

*传播时延*:电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)

*处理时延*:主机或路由器处理所收到的分组的时间。

*排队时延*:分组在输入队列中排队等待处理,在输出队列中等待转发,就形成了排队时延。

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

时延带宽积=传播时延 X 带宽

​ bit = s x m

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定

2、分组交换

2、ISO参考模型

物理层

物理层是参考模型中的最底层,主要定义了系统的电气、机械、过程和功能标准。物理层的主要功能是利用传输介质为数据链路层提供物理联接,负责数据流的物理传输工作。物理层传输的基本单位是比特流,即0和1,也就是最基本的电信号或光信号,是最基本的物理传输特征。

3、物理层

物理层是参考模型中的最底层,主要定义了系统的电气、机械、过程和功能标准。物理层的主要功能是利用传输介质为数据链路层提供物理联接,负责数据流的物理传输工作。物理层传输的基本单位是比特流,即0和1,也就是最基本的电信号或光信号,是最基本的物理传输特征。

转发器

中继器

加大器

调制解调器

协议

EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45

RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5

ADSL:非对称数字用户线路

有一个分离器,将高频和低频分开

高频发送给PC

低频发送给电话机

分离器有三个孔:分别接入电话机、电话机、PC

FTTx(光纤到……)

一种实现用户宽带入户,x可以表示不同技术

光纤同轴混合网(HFC)

通信方式

根据信息在传输线上的传送方向,分为以下三种通信方式:

  • 单工通信:单向传输

  • 半双工通信:双向交替传输

  • 全双工通信:双向同时传输

4、链路层

数据链路层是在通信实体间建立数据链路联接,传输的基本单位为“帧”,并为网络层提供差错控制和流量控制服务

数据链路层由MAC(介质访问控制子层)和LLC(逻辑链路控制子层)组成。

介质访问控制子层的主要任务是规定如何在物理线路上传输帧。

逻辑链路控制子层对在同一条网络链路上的设备之间的通信进行管理。

数据链路控制子层主要负责逻辑上识别不同协议类型,并对其进行封装。也就是说数据链路控制子层会接受网络协议数据、分组的数据报并且添加更多的控制信息,从而把这个分组传送到它的目标设备

设备

有网桥、交换机、集线器

协议

SDLC

HDLC

PPP

STP

帧中继

5、网络层

网络层主要为数据在节点之间传输创建逻辑链路,通过路由选择算法为分组选择最佳路径,从而实现拥塞控制、网络互联等功能。网络层的数据单位为:数据包(packet)或是分组

网络层是以路由器为最高节点俯瞰网络的关键层它负责把分组从源网络传输到目标网络的路由选择工作。互联网是由多个网络组成在一起的一个集合,正是借助了网络层的路由路径选择功能,才能使得多个网络之间的联接得以畅通,信息得以共享。

网络层提供的服务有面向联接和面向无联接的服务两种。

面向联接的服务是可靠的联接服务,是数据在交换之前必须先建立联接,然后传输数据,结束后终止之前建立联接的服务。网络层以虚电路服务的方式实现面向联接的服务。

面向无联接的服务是一种不可靠的服务,不能防止报文的丢失、重发或失序。面向无联接的服务优点在于其服务方式灵活方便,并且非常迅速。网络层以数据报服务的方式实现面向无联接的服务

1 网际协议IP

2 地址解析协议ARP

3 逆地址解析协议RARP

4 网际控制报文协议ICMP

5、五大ip地址

194.47.20.123

练习:某单位分到一个B类地址。其nei-id为

129.250.0.1~129.250.0.254

129.250.

6、子网划分

默认的子网掩码是网络号全部是1,主机号全部为0

注意:1、全1和全0 的子网数可以使用

​ 2、子网中的主机号不能为全1和全0

6、传输层

传输层是网络体系结构中高低层之间衔接的一个接口层。该数据服务单元被称为报文(message)

传输层不仅仅是一个单独的结构层,而是整个分析体系协议的核心。传输层主要为用户提供End—to—End(端到端)服务,处理数据报错误、数据包次序等传输问题。

传输层是计算机通信体系结构中关键一层,它向高层屏蔽了下层数据的通信细节,使用户完全不用考虑物理层、数据链路层和网络层工作的详细情况。

传输层使用网络层提供的网络联接服务,依据系统需求可以选择数据传输时使用面向联接的服务或是面向无联接的服务

1 协议

UDP

TCP

7、会话层

会话层专门管理两个用户和进程之间的对话。如果在某一时间只允许一个用户执行特定操作,则会话层协议管理这些操作,例如防止两个用户同时更新数据库中的同一组数据。数据单位为“报文”

8、表示层

为上层用户解决用户信息的语法问题。它包括数据格式交换、数据加解密、数据压缩和终端类型转换。数据单位为“报文”

协议

  • HTTP/HTTPS

  • FTP/FTPS

  • SSH

  • Telnet

  • ASN.1

9、应用层

应用层不仅提供应用过程所需的信息交换和远程操作,还充当应用过程的用户代理,完成信息交换所需的一些功能

数据单位为“报文”

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