(一)计算机网络体系结构

1、计算机网络的类别

一、不一样做用范围的网络
(1)广域网WAN(wide area network)
(2)城域网MAN(metropolitan area network)
(3)局域网LAN(local area network)web

二、不一样使用者的网络
(1)公用网(public network)
(2)专用网(private network)网络

2、计算机网络的性能指标

一、速率:计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,也称数据率或比特率,单位为b/s(比特每秒)。如100兆以太网表示速率为100Mb/s,这个速率指额定速率。
二、带宽:表示单位时间内,从网络中某一点到另外一点所能经过的“最高数据率”,单位为b/s。
三、吞吐量:表示单位时间内经过某个网络(或信道、接口)的数据量。它常常的用于对现实世界中网络的一种测量。吞吐量的上限为额定速率。
四、时延:数据(或一个报文、分组、比特)从网络一端传送到另外一端所须要的时间。
(1)发送时延(传输时延):主机或路由器从发送数据帧的第一个比特起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。tcp

发送时延 = 数据帧长度(b)/ 信道带宽(b/s)

(2)传播时延:电磁波信号在信道中传播必定距离须要花费的时间。ide

传播时延 = 信道长度(m) / 电磁波在信道上的传播速率(m/s)

(3)处理时延:主机或路由器在收到分组时,对其进行处理所需的时间。
(4)排队时延:分组进入路由器后,在输入队列中排队等待处理所需的时间。svg

总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

(5)往返时间RTT(round-trip time):从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认所需的时间。往返时间还包括中间节点的处理时延、排队时延、转发数据时的发送时延。性能

3、开放系统互连参考模型(OSI 7层模型)

  • 应用层
  • 表示层
  • 会话层
  • 运输层
  • 网络层
  • 数据链路层
  • 物理层

4、TCP/IP 4层模型(实际应用)以及两种表示方法

  • 应用层
  • 运输层(TCP或UDP)
  • 网际层 IP
  • 网络接口层

TCP/IP 4层协议
注意:中间的路由器在转发分组时,最高只用到网际层和网络接口层spa

沙漏计时形状的TCP/IP协议族
注意:应用层和运输层有不少种协议,但网际层只有IP协议,这表示TCP/IP协议能够为各式各样的应用层提供服务,同时也容许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行。计算机网络

5、5层协议的体系结构模型

  • 应用层
  • 运输层
  • 网络层
  • 数据链路层
  • 物理层

6、各层的做用

(1)应用层:结构模型中的最高层。应用层直接为用户的应用进程提供服务。应用层中包含不少协议,例如支持万维网应用的HTTP协议、支持电子邮件的SMTP协议、支持文件传送的FTP协议等等。
(2)运输层:负责向两个主机中进程之间的通讯提供服务。因为一个主机能够运行多个进程,所以运输层有复用和分用的功能。复用指多个应用层进程可同时使用传输层的服务,分用指运输层把收到的信息分别交付给应用层中相应的进程。(段Segment)
主要使用如下两种协议:
- 传输控制协议TCP:面向链接,数据传输单位是报文段(segment),提供可靠的交付
- 用户数据报协议UDP:无链接,数据传输单位是用户数据报,不提供可靠交付
(3)网络层:负责为分组交换网上的不一样主机提供通讯服务。网络层把传输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在TCP/IP体系中,网际层采用IP协议,所以分组也被成为IP数据报或数据报。(包PackeT)
(4)数据链路层:将网络层交下来的IP数据报组装成帧,实现点到点的传递。每帧包括控制信息和数据。(帧Frame)
(5)物理层:经过媒介透明的传送比特流。(比特Bit)code

7、一个例子

这里写图片描述
假设主机1的应用进程AP1向主机2的进程AP2传送数据,主机1和主机2是直接相连的。xml

—–发送—–
AP1将数据交给第五层应用层,应用层加上必要的控制信息H5,而后交给第四层运输层。
运输层加上控制信息H4后,再交给第三层网络层。
网络层加上控制信息H3后,再交给第二层数据链路层。
数据链路层的控制信息分为头部的H2 和 尾部的T2,再交给第一层物理层。
物理层不加控制信息,直接从头部开始进行比特流传送。

—–接收—–
主机2从第一层一次上升到第五层,每一层将该层的控制信息剥离,将剩下的数据交给上一层。最后,吧AP1发送的数据交给AP2.

8、实体、协议、服务、服务访问点

实体:表示任何能够发送或接受信息的硬件或软件进程,例如ISO体系结构中的每一层均可以看做一个实体。
协议:控制两个对等实体(或多个实体)进行通讯的规则的集合。两个对等实体间的通讯是的本层可以向上一层提供服务。要实现本层协议,须要调用下一层提供的服务。ISO把对等实体之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元PDU
服务:下层向上层经过层之间的接口提供的服务。
服务访问点SAP:在同一系统中相邻两层的实体进行数据交互的地方。层之间能够有多个SAP,每一个SAP有惟一地址。ISO把层之间交换的数据单位成为服务数据单元SDU

协议和服务的区别:
(1)协议的实现保证能向上一层提供服务。使用本层服务的上一层实体只能看见服务而不能看见该层的协议。
(2)协议是”水平的“,协议是对等实体间的通讯规则。服务是”垂直的“,下层实体经过层间接口向上层实体提供服务。

网络协议由如下三个要素组成:
(1)语法:即数据与控制信息的结构或格式。
(2)语义:即须要发出何种控制信息,完成何种动做以及作出何种响应。
(3)时序:即事件实现顺序的详细说明。

9、电路交换、报文交换、分组交换

(1)电路交换:整个报文的比特流连续地从源结点直达终点,好像在一个管道中传送。 (2)报文交换:整个报文先传送到相邻结点,所有存储下来后查找转发表,再进行转发。 (3)分组交换:单个分组(整个报文的一部分)传送到相邻结点,存储下来后查找转发表并进行转发。