参考慕课课程 哈尔滨工业大学 计算机网络
一、计算机网络概述
1.1 计算机网络基本概述
1.1.1 什么是计算机网络
计算机网络是通信技术与计算机技术紧密结合的产物,计算机网络就是一种通信网络
1.1.2 什么是网络协议
协议的三要素
1.1.3 计算机网络结构
网络边缘
- 主机host(端系统 end system)
- 网络应用
接入网络,物理介质
- 有线或者无线通信链路
网络核心
- 互联的路由器(分组转发设备)
1.2 Internet结构
ISP(Internet Service Provider)网络服务提供商和一些公司(Google内容提供商)提供大型互联网络,多级ISP和区域ISP(家庭网,学校,企事业单位网络等)相连
1.3 网络核心
1.3.1 电路交换
多路复用技术
多路复用将网络资源划分为资源片,将资源片分配给各路呼叫(calls),每路呼叫独占分配到的资源片进行通信
典型多路复用方法
FDM应用:电视信号,不同信道占用不同的频率
WDM就是光的频分复用
1.3.2 报文交换
报文:源(应用)发送信息整体 eg: a file
1.3.3 分组交换
分组:报文拆分出来的一系列相对较小的数据包
一般会在数据包上加上头,数据+头=分组
分组交换需要报文的拆分和重组,会产生组装头部信息时间和空间的额外开销
对于传输一个文件来讲,在路由器数量很多的情况下,分组交换需要的时间远远小于报文交换
报文交换需要每次等待一个完整的文件转发到一个路由器,才能转发到下一个路由器
分组交换vs电路交换
分组交换适用于突发数据传输网络
- 资源充分共享
- 简单,无需呼叫建立
可能产生拥塞:分组延迟和丢失
- 需要协议处理可靠数据传输和拥塞控制
1.4 计算机网络的性能
速率(data rate/ bit rate)
带宽(bandwidth)
延迟/时延(delay/latency)
节点处理延迟:
- 差错检测
- 确定输出链路
- 通常<msec 毫秒级
排队延迟
- 等待输出链路可用
- 取决于路由器拥塞程度
传输延迟
- L:分组长度
- R:链路带宽
传播延迟
- 物理链路长度
- 信号传播速度
总延迟
排队延迟
时延带宽积
单位是bit 也就是链路中有多少bit
分组丢失(丢包)
缓存满了存在丢包,不同网络对丢包处理方式不同
吞吐量
1.5计算机网络体系结构
OSI参考模型
OSI参考模型理论是成功的,市场是失败的
主机需要完成所有的7层功能,中间系统需要完成最底下3层功能(网络层,数据链路层,物理层)
各层功能:
物理层功能:
数据链路层功能:
物理层负责传输bit,没法寻址,需要在数据链路层做
还能实现流量控制、差错控制、访问控制功能
网络层功能:
传输层功能:
会话层:
功能单薄
表示层:
应用层:
TCP/IP 参考模型
把网络接口层打开,变为5层参考模型,综合OSI模型的优点
应用层->传输层->网络层->数据链路层->物理层
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