目录
1.概念
2.标准化工作及其相关组织
3.速率相关的性能指标
4.分层的基本原则:
5.参考模型
1.OSI七层参考模型
2.TCP/IP参考模型
3.五层参考模型
1.概念
计算机网络是网络中的一个分支,组成包括了计算机系统,通信设备,线路,软件四个部分。
计算机网络的功能:
1.数据通信
2.资源共享
3.分布式处理
4.提高可靠性
5.负载均衡
功能组成:
通信子网:实现数据通信
资源子网:实现资源共享/数据处理
计算机网络分类:
1.按分布范围分:广域网(WAN),城域网(MAN),局域网(WAN),个人区域网(PAN)
2.按使用者来分:公用网,专用网
3.按交换技术分:电路交换,报文交换,分组交换
4.按拓扑结构分:总线型,星型,环型,网状型
5.按传输技术分:广播式网络,点对点网络
2.标准化工作及其相关组织
标准的分类有两种:分别是法定标准和事实标准
相关组织:
名称 | 相关内容 |
---|---|
国际标准化组织 ISO | OSI参考模型,HDLC协议 |
国际电信联盟 ITU | 制定通信规则 |
国际电器电子工程师协会 IEEE | 学术机构、IEEE802系列标准,5G |
Internet工程任务组 IETF | 负责因特网相关标准的制定 |
3.速率相关的性能指标
速率在计算机网络中可以称为数据率或数据传输率或比特率,连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率;速率和存储容量是不一样的,如下
带宽:表示网络通信线路传送数据的能力,通常指单位时间内从网络中的一点到另一点所能通过的"最高数据率"。
吞吐量:表示单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量,单位b/s,kb/s,Mb/s等。吞吐量收网络的带宽或网络额定速率的限制。
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,单位是s。
时延包括四部分:
类型 | 解释 |
---|---|
发送时延(传输时延) | 发送时延=数据长度/信道带宽(发送速率) |
传播时延 | 传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率 大小取决于电磁波传播速度和链路长度 |
排队时延 | 等待输入/输出链路时的时间 |
处理时延 | 检错、找出口的时间 |
一份数据的发送总时延是这四部分时延的和。
时延带宽积:又称为以比特为单位的链路长度,即某段链路现在有多少比特
往返时延RTT:从发送方发送数据开始,到发送方接收到接收方的确认总共经历的时延,RTT越大,在收到确认之前,可以发送的数据越多,
往返传播时延=传播时延*2
利用率:包括信道利用率和网络利用率
信道利用率:有数据通过的时间/(有+无)数据通过的时间
网络利用率:信道利用率的加权平均值
4.分层的基本原则:
1.各层之间相互独立,每层只实现一种相对独立的功能
2.每层之间界面自然清晰,易于理解,相互交流尽可能少
3.结构上可分割开。每层都采用最合适的技术来实现
4.保持下层对上层的独立性,上层单向使用下层提供的服务
5.整个分层结构应该能促进标准化工作
名词解释
名词 | 解释 |
---|---|
实体 | 第n层中的活动元素称为n层实体。同一层的实体叫对等实体 |
协议 | 为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议(水平) |
接口 | 上层使用下层服务的入口 |
服务 | 下层为相邻上层提供的功能调用 |
SDU服务数据单元:为完成用户所要求的功能而应传送的数据。
PCI协议控制信息:控制协议操作的信息。
PDU协议数据单元:对等层次之间传送的数据单位。
计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。
5.参考模型
1.OSI七层参考模型
层次 | 名字 | 作用 |
---|---|---|
7 | 应用层 | 所有能和用户交互产生网络流量的程序 |
6 | 表示层 | 用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式 功能一:数据格式变换 功能二:数据加密解密 功能三:数据压缩和恢复 |
5 | 会话层 | 向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据,表示会话,也是建立同步 功能一:建立、管理、终止会话 功能二:使用校验点可使会话失效时从校验点/同步点继续恢复通信,实现数据同步 |
4 | 传输层 | 负责主机中两个进程的通信,即端对端的通信。传输单位是报文段或用户数据报 功能一:可靠传输、不可靠传输 功能二:差错控制 功能三:流量控制 功能四:复用分用 |
3 | 网络层 | 把分组从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务,网络层传输单位是数据报 功能一:路由选择(最佳路径) 功能二:流量控制 功能三:差错控制 功能四:拥塞控制 |
2 | 数据链路层 | 主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧 数据链路层/链路层的传输单位是帧 功能一:成帧 功能二:差错控制 功能三:流量控制 功能四:访问(接入)控制 |
1 | 物理层 | 主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输 物理层传输单位是比特 功能一:定义接口特性 功能二:定义传输模式 功能三:定义传输速率 功能四:比特同步 功能五:比特编码 |
OSI七层参考模型的第1,2,3层是点到点的层次,需要使用到中间系统如路由器;第4,5,6,7层是端到端的层次
2.TCP/IP参考模型
层次 | 名字 |
---|---|
4 | 应用层 |
3 | 传输层 |
2 | 网际层 |
1 | 网络接口层 |
面向连接分为三个阶段,第一是建立连接,在此阶段,发出一个建立连接的请求。只有在连接成功建立之后,才能开始数据传输,这是第二阶段接着,当数据传输完毕,必须释放连接。而面向无连接没有这么多阶段,它直接进行数据传输。
OSI和TCP/IP两个参考模型的对比
3.五层参考模型
层次 | 名字 | 作用 |
---|---|---|
5 | 应用层 | 支持各种网络应用 |
4 | 传输层 | 进程-进程的数据传输 |
3 | 网络层 | 源主机到目的主机的数据分组路由与转发 |
2 | 数据链路层 | 把网络层传下来的数据报组装成帧 |
1 | 物理层 | 比特传输 |