计网复习01计算机网络概述

偶然翻到了我上课期间做的思维导图,发出来水一水博客(今天太忙了)

本文参考资源:

计算机网络系列--什么是电路交换和分组交换? - 帅地 - 博客园

电路交换,报文交换,分组交换网络天马流欣-CSDN博客

RTT(往返时间)和RPC_网络_IT徐胖子技术专栏-CSDN博客

计算机网络(一)图解:计算机网络五层体系结构网络腊八粥-CSDN博客

信息时代的作用

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互联网概述

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互联网组成

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划重点:

电路交换

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报文: 我们将位于应用层的信息分组称为报文,一般指完整的信息,传输层实现报文交付。

电路交换: 电路交换要求必须首先在通信双方之间建立连接通道。在连接建立成功之后,双方的通信活动才能开始。通信时双方会一直霸占这条路径,因此,电路连接的方式资源的利用率是比较低的。

为了解决这种资源利用率低的问题,引出了存储转发技术:

存储转发: 以太网交换机的控制器先将输入端口到来的数据包缓存起来,先检查数据包是否正确,并过滤掉冲突包错误。确定包正确后,取出目的地址,通过查找表找到想要发送的输出端口地址,然后将该包发送出去。

从而发展出了报文交换:

报文交换

报文交换: 整个报文先传输到相邻的结点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
这种方式并不常见,因为一个报文通常很大,某个路由必须收到一个完整的报文才能把报文转发出去,产生较大的传输时延,因此效率较低。

分组: 分组是在网络中传输的二进制格式的单元,为了提供通信性能和可靠性,每个用户发送的数据会被分成多个更小的部分。在每个部分的前面加上一些必要的控制信息组成的首部,有时也会加上尾部,就构成了一个分组。它的起始和目的地是网络层。

分组交换: 将报文划分为分组转发,时延更低。

存储转发会出现的问题:

  1. 每个路由必须收到一个完整的报文/分组才能转发出去,产生传输时延
  2. 分组在进入路由器后要先在输入队列中等待处理。在路由器确定了转发接口后还需要在输出队列中等待转发,所以就产生了排队时延。
  3. 数据被划分之后为了转发加上了一些控制信息,增加了开销。

计算机网络类别

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计算机网络性能

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划重点:

速率

数据的传送速率,也称数据率或比特率,单位是bit/s。网络的速率往往指的是额定速率或标称速率(理想速率)。

带宽

在计算机网络中带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力,网络带宽指在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”,单位也是bit/s。

参考如何理解计算机网络性能指标之速率与带宽的区别? - 知乎

吞吐量

吞吐量指的就是某时刻的速率,单位也是bit/s

时延

发送时延

主机或者路由器发送数据帧所需要的时间,发送时延的计算公式为:

数据帧长度/发送速率

传播时延

电磁波在信道中传播一定距离需要花费的时间,传播时延的计算公式为:

信道长度/电磁波在信道上的传播速率

处理时延

主机或者路由器在接受到分组时候要话费一定的时间进行处理,例如分析分组的首部,从分组中提取数据部分,运行差错检验或者查找适当的路由等等。

这部分可以忽略不计。

排队时延

分组在进入路由器后要先在输入队列中等待处理。在路由器确定了转发接口后还需要在输出队列中等待转发,所以就产生了排队时延。

这部分可以忽略不计。

时延带宽积

表示一个链路可以容纳的最多比特,计算公式为:

传播时延 * 带宽

往返时间RTT

RTT(Round-Trip Time)往返时间在计算机网络中它是一个重要的性能指标。表示从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认(接收端收到数据后便立即发送确认,不包含数据传输时间)总共经历的时间。

它约等于传播时延*2

体系结构

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划重点:

OSI七层模型

  • 应用层: 应用程序间通信  传输单位APDU
  • 表示层: 处理数据格式,加密   传输单位PPDU

  • 会话层:建立,维护和管理会话   传输单位SPDU

  • 传输层:建立端到端的链接 传输单位segment(段)

  • 网络层:寻址和路由选择 传输单位packet

  • 数据链路层:介质访问,链路管理 传输单位frame(帧)

  • 物理层:物理层 比特流传输 传输单位BIT

TCP/IP四层模型

  • 应用层:相当于OSI上三层 常见协议: FTP TELNET

  • 传输层 TCP UDP

  • 网络层 ICMP IP IGMP

  • 链路层:相当于OSI下二层 ARP RARP

综合而来的五层模型

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对应的各层中间设备:

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对应各层的传输数据单元:

  典型设备 中间设备 数据单元 网络协议
物理层 中继器、集线器 中继器、集线器 位(bit)
使用了光纤、 同轴电缆、双绞线……
数据链路层 网卡、网桥、交换机 网桥、交换机 数据帧 (Frame) ARQ、SW、CSMA/CD、PPP、HDLC、ATM 
网络层 路由器、防火墙、多层交换机 路由器 数据包(Packet)或分组 IP、ARP 、RARP 、ICMP 、ICMPv6、IGMP、RIP 、OSPF 、BGP
传输层 进程和端口 四层路由器 TCP:报文段
UDP:数据报
TCP  UDP
应用层 应用程序,如FTP,SMTP ,HTTP 网关 报文(message) DHCP、DNS、FTP、HTTP、POP3、SMTP 、SSH 、TELNET

原创文章,作者:彭晨涛,如若转载,请注明出处:https://www.codetool.top/article/%e8%ae%a1%e7%bd%91%e5%a4%8d%e4%b9%a001%e8%ae%a1%e7%ae%97%e6%9c%ba%e7%bd%91%e7%bb%9c%e6%a6%82%e8%bf%b0/

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