脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了计算机网络1:计算机网络概述,脚本宝典觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
计算机网络的两大基础:硬件、协议。
硬件包括主机、路由器、通信链路等是计算机网络的基础。
协议是计算机网络所有通信过程必须遵守的某种或某些规则。
定义:
网络协议,简称协议,是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。e.g., TCP, IP, HTTP, Skype, ...
协议规定了通信实体之间所交换的消息的格式、意义、顺序以及针对收到信息或发生的事件所采取的动作。
协议的三要素:
语法
语义
时序
1.网络边缘:
应用模型:
2.接入网络,物理介质:
可以分为住宅接入网络、机构接入网络、移动接入网络等。用户关心的是带宽和接入方式(独占/共享)。
典型接入网络:
典型家庭网络的接入:
机构接入网络:
无线接入网络:
3.网络核心(核心网络):
互联的路由器(或分组转发设备)
关键功能:路由+转发——需要有路由表(本地转发表)。
路由(routing):确定分组从源到目的传输路径。
转发(forwarding):将分组从路由器的输入端口交换至正确的输出端口。
网络之网络
数据交换:
问题:N链路问题、连通性、网络规模...
方案:引入交换设备 -> 交换网络
功能:
类型:
三个阶段:建立连接(呼叫/电路建立),通信,释放连接(拆除电路)。
最典型——电话网络。
独占资源。
电路交换网络如何共享中继线?
——多路复用
过程
典型方法
多个用户传输数据示例:用户1的码片序列S1=(1,1,1,-1,1,-1,-1,-1),发送的原始数据是{d1,d0}={-1,1},将它们相乘,再与用户2的向量叠加后进入信道传输;在接收端,譬如需要接收用户1的数据,则取用户1的码片序列S1=(1,1,1,-1,1,-1,-1,-1)与信道中的总信号P作内积,即可得到{d1,d0}={-1,1}.
报文:源(应用)发送的信息整体。比如:一个文件。
分组:报文分拆出来的一系列相对较小的数据包(头+数据)。
需要进行报文的拆分与重组 -> 需要额外开销
多路复用方法——统计多路复用:按需共享链路,对每个分组都带宽拉满。
交换方式:存储-转发方式。
分组交换的传输延迟(时延):
若每个分组为L bits,链路上的传输速率为R bits/sec,那么分组传输延迟为(delay = frac {L(bits)}{R(bits/sec)}).
分析:该例中报文交换时路由器必须有至少7.5Mbits的缓存,而分组交换只需要1500bits的缓存;报文交换在各个节点间的传输是串行的,而分组交换可以并行进行。因此分组交换已经大量使用。
分组交换的报文交付时间:
速率即数据率或称数据传输速率或比特率。
“带宽”原指信号的频带宽度,单位是赫兹。网络的“带宽”通常是数字信道所能传送的“最高数据率”,单位b/s.
四种分组延迟:
相当于以比特为单位的链路长度。
计算机网络是一个非常复杂的系统,涉及许多组成部分,e.g.,主机、路由器、各种链路、应用、协议、硬件软件……
Q:是否存在一种系统结构有效描述网络?
-- 分层结构
计算机网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构的。
每层遵循某个/些网络协议完成本层功能。
体系结构是抽象的。
Q:为什么采用分层结构?
-- 结构清晰,有利于识别复杂系统的部件及其关系;模块化的分层易于系统更新、维护;有利于标准化。
开放系统互连(OSI)参考模型是于1984年提出的分层网络体系结构模型。
一共7个层次:
OSI参考模型解释的通信过程:
实线:实通信路线。虚线:对等层之间交换数据的示意。
协议是水平对等的,数据传输时纵向的。
数据封装:
增加控制信息,构造协议数据单元(PDU),包括:
地址:标识发送/接收端;
差错检测编码:用于差错检测或纠正;
协议控制:实现协议功能的附加信息,如优先级、服务质量、安全控制等。
简单来说,其功能就是实现在物理介质上进行每一比特的传输。
简单来说,其功能是结点与结点之间的数据传输(以帧的形式)。
简单来说,其功能是负责源主机到目的主机数据分组(packet)的交付。
可能穿越多个网络,因此必须需要逻辑寻址。
简单来说,其功能是负责源-目的(端-端)(进程间)完整报文的传输。
将会话层传来的完整报文分割成段(segments),再交给网络层进行传输。
分段与重组
SAP寻址
确保将完整报文提交给正确进程,如端口号
连接控制:是一种逻辑连接。
流量控制:匹配数据发送和接收速度等。
差错控制:引入差错编码等。
接收来自表示层的协议数据单元,构造会话层的协议数据单元,然后发给传输层,只会在数据中插入一些控制信息。
处理两个系统间交换信息的语法和语义问题
数据表示转化
加密/解密
压缩/解压缩
各个应用遵循应用层协议处理用户数据(可能会加控制信息),构造出应用层的协议数据单元,交给表示层。
4层参考模型:
展开为5层参考模型:
传输过程:
源主机:[应用层]-报文 -> [传输层]-构造段,添加段头 -> [网络层]-加上头,构造数据包 -> [链路层]-加头加尾,构造数据帧 -> [物理层]-将数据帧以比特传输到交换机。
交换机:物理层到链路层,发送给路由器。
路由器:接收到帧以后,还原到[链路层]-去掉帧头帧尾 -> 还原到[网络层]数据报,交换转发时再一次封装成数据帧,从特定端口发送给目的主机。
目的主机:与源主机过程相反。
以上是脚本宝典为你收集整理的计算机网络1:计算机网络概述全部内容,希望文章能够帮你解决计算机网络1:计算机网络概述所遇到的问题。
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