计算机网络-概述

网络的网络

网络把主机链接起来,而互联网是把多种不一样的网络链接起来,所以互联网是网络的网络。
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ISP

互联网服务提供商 ISP 能够从互联网管理机构得到许多 IP 地址,同时拥有通讯线路以及路由器等联网设备,我的或机构向 ISP 缴纳必定的费用就能够接入互联网。
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目前的互联网是一种多层次 ISP 结构,ISP 根据覆盖面积的大小分为第一层 ISP、区域 ISP 和接入 ISP。互联网交换点 IXP 容许两个 ISP 直接相连而不用通过第三个 ISP。
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主机之间的通讯方式

  • 客户-服务器(C/S):客户是服务的请求方,服务器是服务的提供方。
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  • 对等(P2P):不区分客户和服务器。
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电路交换与分组交换

1. 电路交换

电路交换用于电话通讯系统,两个用户要通讯以前须要创建一条专用的物理链路,而且在整个通讯过程当中始终占用该链路。因为通讯的过程当中不可能一直在使用传输线路,所以电路交换对线路的利用率很低,每每不到 10%。网络

2. 分组交换

每一个分组都有首部和尾部,包含了源地址和目的地址等控制信息,在同一个传输线路上同时传输多个分组互相不会影响,所以在同一条传输线路上容许同时传输多个分组,也就是说分组交换不须要占用传输线路。svg

在一个邮局通讯系统中,邮局收到一份邮件以后,先存储下来,而后把相同目的地的邮件一块儿转发到下一个目的地,这个过程就是存储转发过程,分组交换也使用了存储转发过程。加密

时延

总时延 = 排队时延 + 处理时延 + 传输时延 + 传播时延
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1. 排队时延

分组在路由器的输入队列和输出队列中排队等待的时间,取决于网络当前的通讯量。xml

2. 处理时延

主机或路由器收到分组时进行处理所须要的时间,例如分析首部、从分组中提取数据、进行差错检验或查找适当的路由等。blog

3. 传输时延

主机或路由器传输数据帧所须要的时间。
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其中 l 表示数据帧的长度,v 表示传输速率。

4. 传播时延

电磁波在信道中传播所须要花费的时间,电磁波传播的速度接近光速。
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其中 l 表示信道长度,v 表示电磁波在信道上的传播速度。

计算机网络体系结构

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1. 五层协议

  • 应用层:为特定应用程序提供数据传输服务,例如 HTTP、DNS 等协议。数据单位为报文。

  • 传输层:为进程提供通用数据传输服务。因为应用层协议不少,定义通用的传输层协议就能够支持不断增多的应用层协议。运输层包括两种协议:传输控制协议 TCP,提供面向链接、可靠的数据传输服务,数据单位为报文段;用户数据报协议 UDP,提供无链接、尽最大努力的数据传输服务,数据单位为用户数据报。TCP 主要提供完整性服务,UDP 主要提供及时性服务。

  • 网络层:为主机提供数据传输服务。而传输层协议是为主机中的进程提供数据传输服务。网络层把传输层传递下来的报文段或者用户数据报封装成分组。

  • 数据链路层:网络层针对的仍是主机之间的数据传输服务,而主机之间能够有不少链路,链路层协议就是为同一链路的主机提供数据传输服务。数据链路层把网络层传下来的分组封装成帧。

  • 物理层:考虑的是怎样在传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。物理层的做用是尽量屏蔽传输媒体和通讯手段的差别,使数据链路层感受不到这些差别。

2. OSI

其中表示层和会话层用途以下:

  • 表示层:数据压缩、加密以及数据描述,这使得应用程序没必要关心在各台主机中数据内部格式不一样的问题。

  • 会话层:创建及管理会话。

五层协议没有表示层和会话层,而是将这些功能留给应用程序开发者处理。

3. TCP/IP

它只有四层,至关于五层协议中数据链路层和物理层合并为网络接口层。

TCP/IP 体系结构不严格遵循 OSI 分层概念,应用层可能会直接使用 IP 层或者网络接口层。

4. 数据在各层之间的传递过程

在向下的过程当中,须要添加下层协议所须要的首部或者尾部,而在向上的过程当中不断拆开首部和尾部。

路由器只有下面三层协议,由于路由器位于网络核心中,不须要为进程或者应用程序提供服务,所以也就不须要传输层和应用层。

原文连接:https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/notes/计算机网络 - 概述.md#计算机网络体系结构