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1.1 因特网概述
网络、互联网和因特网
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1.1 因特网概述
网络、互联网和因特网
网络由若干结点和连接这些结点的链路组成多个网络还可以通过路由器互联起来这样就构成了一个覆盖范围更大的网络即互联网或互连网。因特网Internet是世界上最大的互联网络
internet和Internet的区别
internet互联网或互连网是一个通用名词它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以是任意的。Internet因特网则是一个专用名词它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络它采用TCP/IP协议族作为通信的规则其前身是美国的ARPANET
因特网的组成部分
边缘部分:
由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的用来进行通信传送数据、音频或视频和资源共享。
核心部分
由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的提供连通信和交换。 1.2 三种交换方式
电路交换(Circuit Switching)
电话交换机接通电话线的方式称为电路交换从通信资源的分配角度来看交换Switching就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源电路交换的三个步骤 建立连接分配通信资源通话一直占用通信资源释放连接归还通信资源 分组交换(Packet Switching) 报文交换(Message Switching)
报文交换于分组交换类似采取存储转发方式但报文交换对报文的大小没有限制要求交换节点由较大的存储空间。报文交换主要用于早期的电报通信网现在较少使用通常被分组交换方式所取代。
电路交换、报文交换、分组交换的对比 1.3 计算机网络的定义
计算机网络的精确定义并未统一
1.4 计算机网络的性能指标
速率
连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送比特的速率也称为比特率或数据率基本单位bit/sb/s,bps)常用单位Kb/sMb/sGb/sTb/s
带宽
用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”单位与速率单位相同。
吞吐量
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络或信道、接口的数据量吞吐量被经常用于对现实世界中的网络的一种测量以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络吞吐量受网络的带宽或额定速率的限制。
时延 发送时延 分组长度 (b) 发送速率 (b/s) 传播时延 信道长度 (m) 电磁波传播速率 (m/s) \begin{align*} \text{发送时延} \frac{\text{分组长度 (b)}}{\text{发送速率 (b/s)}} \\ \text{传播时延} \frac{\text{信道长度 (m)}}{\text{电磁波传播速率 (m/s)}} \\ \end{align*} 发送时延发送速率 (b/s)分组长度 (b)传播时延电磁波传播速率 (m/s)信道长度 (m)
处理时延一般不便于计算
时延带宽积
传播时延和带宽的乘积若发送端连续发送数据则在所发送的第一个比特即将到达终点时发送端就已经发送了时延带宽积个比特链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度
往返时间RTT
在许多情况下因特网上的信息不仅单方向传输而是双向交互我们有时很需要知道双向交互一次所需的时间
利用率
信道利用率用来表示某信道有百分之几的时间是被利用的网络利用率全网络的信道利用率的加权平均利用率并非越高越好当某信道的利用率增大时该信道引起的时延也会 迅速增加也不能使信道利用率太低这会使宝贵的通信资源被白白浪费。
丢包率
丢包率即分组丢失率是指在一定的时间范围内传输过程中丢失的分组数量与总分组数量的比率分组丢失的两个主要原因分组误码结点交换机缓存队列满
1.5 计算机网络体系结构
(1) 常见的计算机体系结构 (2) 计算机网络体系结构分层的必要性
分层可将庞大而复杂的问题转化为若干较小的局部问题而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。
OSI参考模型各层主要任务 原理体系结构各层主要任务 (3) 专用术语 实体任何可发送或接收信息的硬件或软件进程 对等实体收发双方相同层次中的实体 协议控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合 协议的三要素 语法定义所交换信息的格式 语义定义收发双方所要完成的操作 同步定义收发双方的时序关系 服务在协议的控制下两个对等实体间的逻辑通信使得本层能够向上一层提供服务。 要实现本层协议还需要使用下面一层所提供的服务。 协议是“水平的”服务是“垂直的”。 实体看得见相邻下层所提供的服务但并不知道实现该服务的具体协议。也就是说下面的协议对上面的实体是透明的。 服务访问点在同一系统中相邻两层的实体交换信息的逻辑接口用于区分不同的服务类型。 服务原语上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令这些命令称为服务原语。 协议数据单元PDU对等层次之间传送的数据包称为该层的协议数据单元。 服务数据单元SDU同一系统内层与层之间交换的数据包称为服务数据单元。
