计算机网络学习的核心内容就是网络协议的学习。网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或者说是约定的集合。
internet(互连网):一个通用名词,泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络。 Internet(互联网或因特网):一个专用名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定互连网,它采用TCP/IP协议族作为通信的规划,且前身是美国的ARRPANET。
网络是指“三网”,即电信网络、有线电视网络和计算机网络; 其中发展最快并起到核心作用的则是计算机网络。
网络:由若干个结点和连接这些结点的链路组成,网络把许多计算机连接在一起,而互联网则把许多网络通过路由器连接在一起。 主机:与网络相连的计算机称为主机。
组成成分 硬件:主机(端系统)通信链路(如双绞线、光纤)交换设备(路由器、交换机…)和通信处理机(用户); 软件:各种实现资源共享的软件和方便用户使用各种工具软件(应用层); 协议:计算机网络的核心(规定了网络传输数据所遵循的规范);
功能组成: 通信子网:各种传输介质、通信设备和相应网络协议(使网络具有数据传输、交换、控制和存储的能力,实现联网计算机之间的数据通信) 资源子网:实现资源共享功能的设备及其软件的集合,向网络用户提供共享其他计算机的硬件资源、软件资源和数据资源的共享;
工作方式 边缘部分:由所有连接在互联网的主机组成,这部分是用户直接使用的,用来进行通信(传输数据,音频或视频)和资源共享; 核心部分:由大量的网络和连接这些网络的路由器组成,它为边缘部分提供连通性和交换服务。
1、 按照网络的作用范围
广域网WAN:互联网的核心部分,作用范围通常是几十到几千公里;城域网MAN:作用范围一般是一个城市,其作用距离约为5km~50km;局域网LAN:作用范围1km左右;个人区域网PAN:作用范围很小,大约10m左右;若中央处理机之间的距离非常近(如仅1米的数量级或甚至更小些),则一般称之为多处理机系统而不称它为计算机网络。
2、按照网络的使用者进行分类
公用网:人人交钱就能使用的网络。“公众网”;专用网:某个部门为了满足本单位的特殊的业务工作的需要而建造的网络,不向本单位之外的人提供服务。(军队、铁路、银行、电力等系统都有本系统的专用网);3、按照传输技术分类
广播式网络:所有联网计算机都共享一个公共通信信道。(局域网基本上都采用广播式通信技术,广域网中的无线、卫星通信网络也采用广播式通信技术)点对点网络:每条物理线路都连接一对计算机,如果通信的两台主机之间没有直接连接的线路那么她们之间的分组传输就要通过中间结点的接收、存储和转发,直至目的结点。是否采用分组存储转发与路由选择机制是点对点网络与广播式网络的重要区别,广域网基本都属于点对点网络。
4、按拓扑结构分类
网络拓扑结构是指网中结点(路由器、主机等)与通信线路(网线)之间的几何关系(如总线形、环形)表示的网络结构,主要指通信子网的拓扑结构。主要分为:总线形、星形、环形和网状形网络。星形、总线形和环形网络多用于局域网,网状形网络多用于广域网。 计算机网络拓扑(Computer Network Topology)是指由计算机组成的网络之间设备的分布情况以及连接状态.把它两画在图上就成了拓扑图.一般在图上要标明设备所处的位置,设备的名称类型,以及设备间的连接介质类型.它分为物理拓扑和逻辑拓扑两种。5、用来把用户接入到互联网的网络
接入网AN:它又被称为本地接入网或者居民接入网。接入网本身既不属于互联网的核心,也不属于互联网的边缘部分,接入网从某个用户端系统到互联网中的第一个路由器(也称为边缘路由器)之间的网络。6、按照传输介质
有线网络:双绞线网络、同轴电缆网络等。无线网络:蓝牙、微波、无线电等类型。计算机网络的标准化对计算机网络的发展和推广起到了极为重要的作用。其中因特网的所有标准都是以RFC(Request For Comments )的形式在因特网上发布,但并非每个RFC都是因特网标准。
RFC成为正式标准要经过四个阶段:
因特网/互联网草案:还不是RFC文档(有效期只有6个月)建议标准:从这个阶段变成RFC文档草案标准因特网/互联网标准由于草案标准容易跟建议标准混淆,2011年取消了"草案标准"这个阶段。 从建议标准到因特网标准至少需要经过两年时间。
除了建议标准和互联网标准这两种RFC文档外,还有三种RFC文档,即历史的、实验的和提供信息的RFC文档。
相关组织 国际标准化组织(ISO) 国际电信联盟(ITU) 美国电气和电子工程师协会(IEEE)等
性能指标
速率 速率即数据率或称数据传输率或比特率。单位是b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s。 比特(bit)是计算机中数据量的单位,一个比特就是一个二进制数字。
带宽 带宽有两种不同的意义: (1) 带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的宽度是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。如人耳能接受的信号带宽约为20kHZ(20HZ~20kHZ),传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1kHZ(300HZ ~3.4kHZ)。
(2) 计算机网络中,带宽用来表示网络的通信线路传输数据的能力,通常是指单位时间内从网络中某信道所能所能通过的“最高数据率”。单位:bit/s。
吞吐量 吞吐量:表示在单位时间通过某个网络(或信道、接口)的数据量。单位b/s,kb/s等 吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
时延 时延:指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟。 时延由四个部分组成:传输时延(发送时延)、传播时延、排队时延、处理时延。
传输时延:从发送分组的第一个比特算起,到该分组最后一个比特发送完毕所需的时间。
传输时延 = 数据长度 / 信道带宽
传播时延:电磁波在信道中传输一定距离而花费的时间。取决于电磁波的传输速率和链路的长度。
传播时延 = 链路长度 / 电磁波在信道上传播的速率。
排队时延:节点缓存队列中分组排队所经历的时间。分组在经过网络传输时,需要经过许多路由器,但分组在进入路由器后要先在输在输入队列中国排队等待处理。在路由器确定了转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发。
处理时延:主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。
时延带宽积
时延带宽积 = 传播时延 × 带宽
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认(接收方收到数据后立即发送确认)共经历的时延。 RTT包括往返传播时延和末端处理时间。
利用率有信道利用率和网络利用率两种。
(1) 信道利用率 = 有数据通过时间 / (无 + 有)数据通过时间 (2) 网络利用 :全网络的信道利用率加权平均值。
非性能特征
费用质量标准化可靠性可扩展性和可升级性易于管理和维护