计算机网络1

概述

  1. 计算机网络就是互连的、自治的计算机集合
    • 通过交换网络进行互连
  2. 交换
    • 动态转接
    • 动态资源分配和传输
  3. 电路交换(电路建立—数据传输—电路拆除)

    • 多路复用

      • 频分复用(FDM)— 同轴电缆
      • 时分复用(TDM) — 时间分帧、分片
      • 码分复用(CDM)— 每个用户有个m bit的各个用户相互正交的码片序列

        每个原始信号的bit位被用码片序列编码为m bit;1 -> +1; 0 -> -1;

      • 波分复用(光的频分复用)
  4. 报文交换
    • 一次将一个报文全部传输
    • 存储转发整个报文
  5. 分组交换

    1. 报文的拆分和重组
    2. 产生额外开销
    3. 存储转发小分组
    4. 便于实现统计复用
    5. 由于流水线技术,速度比报文交换要快,硬件要求要低
    6. 适用于突发数据传输

      • 充分利用资源
      • 无需建立电路
    7. 分组延迟

      • 结点处理延迟

        1
        2
        3
        差错控制
        确定输出链路
        通常小于msec
      • 排队延迟

        1
        2
        等待输出链路可用
        取决与路由器的当前拥塞状态
      • 传输延迟(发送一个分组所需要的时间)

        1
        2
        分组长度
        链路宽度
      • 传播延迟(信号在介质(一个路由器到另一个路由器或端系统)中的传播延迟)

  6. 协议是两个对等实体进行通信的规则的集合,是“水平的”; 同系统的相邻层之间通过接口进行交互,通过服务访问点(SAP—service access point)交换原语,请求特定的服务
  7. 计算机网络结构是分层的(软件和硬件)

OSI参考模型

  1. 七层:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层
    • 一般主机需要实现所有层,路由器只需要实现最基本的三层
      数据传输过程
    • 数据在上层向下层传递的过程中除了数据链路层向物理层不增加帧头之外,其他的层都需要增加,并且数据链路层加帧头和帧尾
    • 数据封装的目的
      • 差错检测
      • 地址信息
      • 协议控制
  2. 物理层(解决单一比特的传输问题)
    • 接口特性、比特编码、数据率、比特同步、传输模式(单工通信、半双工、双工通信)
  3. 数据链路层(结点到结点的数据传输)
    • 组帧(便于接受信息)
    • 物理寻址(物理层不能寻址)
    • 流量控制(匹配发送和接受速度)
    • 差错控制
    • 接入控制(访问控制)
  4. 网络层
    • 逻辑寻址(ip)—全局的唯一逻辑地址
    • 路由选择
    • 分组转发
  5. 传输层的功能(负责源->目的(端到端)(进程间)的完整报文传输)
    • 报文的分段和重组
    • SAP寻址(保证交给正确的进程)
    • 可以实现端到端的链接控制,流量控制,差错控制
  6. 会话层(主要负责对话管理,同步等)
    • 不单独存在
  7. 表示层(处理两个系统之间交换信息的语法和语义问题)
    • 数据表示转化(大小端)
    • 加解密,压缩,解压缩
    • 不单独存在
  8. 应用层

TCP/IP参考模型

  1. 网络接口层、网际层、运输层、应用层
  2. Everything over IP

  3. 5层参考模型

    • 物理层
    • 数据链路层
    • 网络层(源到目的的数据分组路由和转发)
    • 传输层(TCP、UDP){进程之间的通信}
    • 应用层(支持各种网络应用)