1.计算机网络

概念

互联、自治(地位平等)的计算机集合

功能

互联、资源共享

组成

核心网 (路由器存储转发) + 接入网 (ADSL,PON) + 边缘网 (数据处理)

分类

• 网络拓扑 (总线、星、树、环、网、复合型)
  
• 资源(边缘)/通信(核心)子网
  • 资源: 通过服务和信息处理的计算机、服务器
  • 通信: 网络中存储转发分组的交换机、路由器等通信设备

性能指标

通信领域 1K=10³ 1M=10⁶ 1G=10⁹ 就是 1000 不是 1024

• 带宽: 单位时间网络传输数据能力 Mb/s
• 速率: 主机向网络中发生数据的速度 Mb/s
• 吞吐量: 区别于带宽，是实际的带宽，受传输介质、协议、网络状况等因素综合得到。
• 时延: 数据发送、传输、处理、接收都需要时间，所以产生网络延迟
  • 发送: 发送第一个比特 到 最后一个比特发生完毕 所经历的时间
    同发送数据长度 正比 ，发送速率反比
    公式: 发送延迟 = 发送数据长度 / 发送速率
  • 传输: 一个比特进入网络 到 到达目标主机 所经历的时间
    同传输距离 正比， 介质传输速率反比
    公式: 传输延迟 = 信道传输距离 / 电磁波在信道中的传播速率
  • 排队: 分组进入路由器等交换设备输入队列等待处理 或 输出队列等待发送
    同当前设备队列空闲状态 反比， 交换设备处理能力 正比
    如果发生队列满，则会丢弃分组，就产生无限等待延迟
  • 处理交换设备处理器 分析首部，提取数据，进行差错校验，查找路由表，封装数据 所经历时间

  总时延 = 发送 + 传输 + 等待 + 处理

• 时延带宽积=传播时延 X 带宽 : 如果发现错误，需要停止发送，用于表示已经发送到网络中的数据量
• RTT(往返时间): 发送放发出数据开始 到 发送方接收到 接收方发来的确认信息为止 所经历的时间
• 利用率
  • 信道利用率: 数据传输占用的信道时间时间
  • 网络利用率: 各条信道利用率的加权平均值
    网络延迟与网络利用率关系公式:空闲延迟/(1-网络利用率)
    根据以上公式可得网络利用率越大网络延迟越大

2.计算机网络体系结构

概念: 网络各层和协议的集合

网络协议: 为数据交换构建的格式和规则

协议3要素

• 语法: 网络数据交换的格式
• 语义: 指明进行何种操作和响应
• 同步: 操作间的实现顺序

OSI-RM 互联参考体系结构(只是理论)

• 应用层: HTTP , DNS 等网络服务与用户接口
• 表示层: 数据表示、安全、压缩。常见格式: jpg、ASCII
• 会话层: 建立、管理、释放会话(本地进程与远程主机进程进行会话)
• 传输层: 数据传输端口，进行差错校验，流量控制
• 网络层: 逻辑寻址与网间路由
• 数据链路层: 物理寻址 MAC地址
• 物理层: 建立物理连接 发送比特流
  七层模型-百度百科

TCP/IP 体系结构(实际广泛使用)

对OSI层进行合并

网络体系结构设计思想

• 分层: 下层为上层提供服务
• 实体:任何可以发送、接收信息的软硬件实体
• SAP: 服务访问点 是相邻层实体进行数据交换的位置，使用服务交换原语进行数据交换
• 协议: 对等的实体进行通信数据交换的规则集合
• PDU: 协议数据单元，对等实体间数据通信单位
• SDU: 两个相邻层间实体数据通信单位
• SDU=PDU SDU=N个PDU