计算机网络概述

概念

计算机网络是将一个分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善软件实现资源共享和信息传递的系统。

计算机网络是互联的、自治的。

互联：互联互通； 自治：无主从关系

功能

1. ★数据通信(连通性)
2. ★资源共享(硬件，软件，数据)
3. 分布式处理(分工处理)
4. 提高可靠性
5. 负载均衡

组成及工作方式

1. 组成：硬件、软件、协议
2. 工作方式
   • 边缘部分(用户直接使用)：C/S方式、P2P方式
   • 核心部分(为边缘部分服务)
3. 功能组成
   • 通信子网：实现数据通信
   • 资源子网：实现资源共享

衡量指标

1. 速率
   • 传输的速度
   • 注：在速率计算上，以10^3计量；在存储上，以2^10计量。
2. 带宽
   • 所支持的最高数据率
3. 吞吐量
   • 在单位时间内通过某个网络的数据量
4. 时延
   • 发送时延(传输时延)
   • 传播时延
   • 排队时延
   • 处理时延
5. 时延带宽积
   • 时延带宽积=传播时延X带宽
   • 用以描述链路的数据容量
6. 往返时延RTT
7. 利用率（利用率越高，时延越大）
   • 信道利用率：有数据通过时间/总时间
   • 网络利用率

分层结构

PDU=PCI+SDU SDU服务数据单元：为完成用户所要求的功能而应传送的数据

PCI协议控制信息：控制协议操作的信息

PDU协议数据单元：对等层次之间传送的数据单位

七层OSI参考模型(法定)

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

通信子网：物理层、数据链路层、网络层。进行点对点的通信，也就是设备与设备之间的通信

资源子网：会话层、表示层、应用层。进行端到端的通信，也就是进程与进程间的通信

• 应用层：所有可产生流量的应用程序，例如某些服务：文件传输FTP、电子邮件SMTP、HTTP
• 表示层：处理在两个通信系统中交换信息的表示方式(语法和语义)。主要就是对数据的处理
  • 数据格式变换
  • 数据加密/解密
  • 数据压缩和恢复
• 会话层：向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据
  • 建立、管理、终止会话
  • 使用校验点可使会话在通信失效时从校验点/同步点继续恢复通信，实现数据同步
• 传输层：负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据报。主要协议：TCP、UDP
  • 可靠传输、不可靠传输
  • 差错控制
  • 流量控制
  • 复用分用
• 网络层：把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。传输单位是数据报。主要协议：IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP、OSPF
  • 路由选择
  • 流量控制
  • 差错控制
  • 拥塞控制
• 数据链路层：把网络层传下来的数据报组装成帧，传输单位是帧。主要协议：SDLC、HDLC、PPP、STP
  • 成帧(定义帧的开始和结束)
  • 差错控制
  • 流量控制
  • 访问控制（主要是对信道的访问）
• 物理层：在物理媒体上实现比特流的透明传输，传输单位是比特。主要协议：Rj45、802.3
  • 定义接口特性
  • 定义传输模式(单工、半双工、双工)
  • 定义传输速率
  • 比特同步
  • 比特编码

四层TCP/IP参考模型(事实)

OSI参考模型与TCP/IP参考模型对比

五层参考模型(教学使用，方便理解)

如何学

典型网络、协议、网络设备