第一章 概述

互联网的组成

  1. 边缘部分
  2. 核心部分

边缘部分

所谓边缘部分就是连接在互联网上的所有的主机。

边缘端系统间通信方式有两种

  • 客户-服务器方式(c-s)
  • 对等连接方式(p2p)

核心部分

作用: 相边缘的主机提供连通性。

核心部分中起到特殊作用的是路由器。路由器是一种特殊的专用计算机,是实现分组交换的关键部件。任务是转发收到的分组。

三种交换方式及优缺点

  • 电路交换:整个报文比特流连续地从源点到达终点。若连续传送大量数据,则传输速率相较其他两种高,但传输效率低,通信线路大多数时候都是空闲的
  • 报文交换:整个报文先传送到相邻节点存储下来,然后根据转发表转发到下一个点。
  • 分组交换:单个分组(报文的一部分)先发送到相邻节点。相较报文交换灵活性更高,时延更小。

计算机网络的类别

按照作用范围进行分类

  • 广域网 WAN( wide area network)
  • 城域网 MAN(metropolitan area network)
  • 局域网 LAN(local area network)
  • 个人区域网 PAN(person area network)

按照使用者进行分类

  • 公用网
  • 专用网

性能指标

1. 速率

bit/s kb/s mb/s…

2. 带宽

表示单位时间内网络中信道所能通过的最高数据率

3. 吞吐量

单位时间内通过某个网络的实际数据量

4. 时延

也称延迟

分为发送时延、传播时延、处理时延、排队时延

  • 发送时延=帧长/发送速率
  • 传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率
  • 处理时延:主机或路由器在收到分组时需要花费一定时间进行处理。
  • 排队时延:分组转发时需要在路由器输出队列中排队等候

5. 时延带宽积

字面意思:时延和带宽相乘。详见p25

6. 往返时间RTT

信道双向交互一次所需的时间

7. 有效数据率

数据长度/(发送时间+RTT)

8. 利用率

利用率的对面就是空闲率

利用率可以用来进行网络时延的计算(在已知空闲时的时延情况下)

当前时延=空闲时时延/(未利用率)

未利用率=1-利用率


计算机网络体系结构

协议三要素

  • 语法:数据与控制信息的结构和格式。
  • 语义:需要发出何种控制信息,完成何种动作和响应。
  • 同步:事件实现顺序的详细说明。

OSI五层协议体系架构表示层

  • 应用层:通过进程间交互完成特定网络应用

  • 运输层:完成两台主机之间进程间通信,复用和分用的核心。

  • 网络层:为分组交换网上的主机提供通信服务。只关心源主机和目的主机。使用IP协议作为本层核心。

  • 数据链路层:将上层的IP数据报封装成帧,在两个相邻的节点上传送帧。

  • 物理层:所传输的数据单位时比特。但解释比特所代表的意思不是物理层的任务。物理层的任务是在物理传输媒体上把每一个帧发送出去。