计算机网络笔记第1章概述-计算机网络的组成、历史发展过程、计算机网络分类

计算机网络笔记第1章概述-计算机网络的组成、历史发展过程、计算机网络分类

使用书籍为《计算机网络》第8版 谢希仁 编著

第1章概述

1.1计算机网络的组成

(1)什么叫计算机网络

基本特征:

  1. 主要目的是实现资源共享。
  2. 是互联的
  3. 必须遵循共同的网络协议。

组成部分:

  1. 若干个交换机
  2. 通信子网:①节点交换机(即为路由器,其中路由器中包含路由表较为重要)②链路
  3. 协议

组成图

协议:

为进行网络中的数据交换而建立的规则标准或约定。

协议三要素:

  • 语义:需要发出何种控制信息,做出何种响应
  • 语法:数据与控制信息的结构或格式
  • 同步/时序:时间实现顺序的详细说明

1.2计算机网络历史发展过程

60年代初,ARPANET目前因特网的前身(美国国防部发明,美苏冷战时期的产物)

ARPANET为远程分组交换网

“分组”即为包

分组交换网大致流程:

整体报文->发送端切割->首部+数据格式->接受端接受->按照首部信息进行拼接,然后去掉首部->恢复报文

1.3 计算机网络分类

分类1:按规模大小和地理范围分类

  1. 局域网(LAN):10公里以内,在局部地理范围内建立的网络
  2. 广域网(WAN):跨越远距离,几十至几千公里的范围
  3. 城域网(MAN):城与城之间,与现在的局域网或广域网界限不是非常明显

分类2:按拓扑结构分类

局域网:

  1. 总线型
  2. 星型
  3. 环状

广域网:

4.网状

分类3:按交换技术划分

  1. 电路交换网/线路交换网(专线)
  2. 报文交换网(淘汰)
  3. 分组交换网(共享)
  4. 混合交换网

分类4:按使用者划分

  1. 专网(局域网)
  2. 公网

分类5:按资源共享性划分

  1. 客户机/服务器
  2. P2P

1.4计算机网络的主要性能指标

1.带宽:

  • 数字 bps 位/秒
  • 模拟 HZ

2.时延

总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延(较难计算)

  • 发送时延 = 数据块长度(比特)/传播带宽(比特/秒)
  • 传播时延 = 信道长度(米)/信号在信道上的传播速度(米/秒)

3.误码率

1.5计算机网络的体系结构(重点)

计算机网络的体系结构 = 分几层 + 每一层实现的功能

实现的功能即协议

  1. OSI/ISO(七层)理论
  2. TCP/IP(四层)实际应用结构

TCP/IP对比

OSI体系结构详细介绍:

1.物理层

定义接口特性:

  1. 机械特性:规定接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。
  2. 电气特性:规定了在物理连接上传输二进制比特流时线路上信号电平高低、阻抗及阻抗匹配、传输速率与距离限制等。
  3. 功能特性:规定了物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。物理接口信号线一般分为数据线、控制线、定时线和地线。
  4. 规程特性:定义了信号线进行二进制比特流传输时的一组操作过程,包括各信号线的工作规则和时序。
2.数据链路层:

主要实现检验差错控制功能

3.网络层:

只负责发送到指定接收端,即路由选择

4.运输层:

将不同进程的数据分离开

5.会话层:

会话管理(例:实现断点续存等功能)

6.表示层:
  • 加、解密
  • 数据格式转换
  • 解、压缩
7.应用层

各种应用的功能

TCP/IP运输层两种服务:

  1. 面向连接服务 TCP
  2. 无连接服务 UDP
1.TCP面向连接服务

过程:

  1. 建立连接
  2. 传输数据
  3. 释放连接
    优点:可靠性强
    缺点:延时较高
    适合传输数据量较大的网络
2.UDP无连接服务

直接传输数据,延时低
适用于域名转换

在本书中作者认为网络层次应该分为5层,即将TCP/IP中的网络接口层分为两层,为数据链路层和物理层
因为作者认为,物理层是物理硬件规格上的内容和数据链路层有较为明显的不同,所以应该分开。

发送过程

  • 发送端:由高层向底层层层封装(打包)
  • 接收端:由底层向高层层层解封装(解包)

各层中的POU单位名词:

  1. 物理层: bit 位
  2. 数据链路层: 帧(与显示器帧率不同)格式为: 帧头|核心|帧尾
  3. 网络层:包/分组/IP数据报
  4. 运输层:TCP数据报sogment、UDP用户数据报
  5. 应用层: XX协议数据报文

常见网络设备工作层次:

  • 路由器Router:工作在网络层
  • (二层)交换机Switch:工作在链路层
  • 集线器Hub:工作在物理层
  • 网关:最高层(应用层)

知识补充:

MTU(最大网络传输概念)
以太网<= 1500字节
ATM <= 53字节
以太网英文:Enternet

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THE END
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