计算机网络

计算机网络第一章思维导图超全面，计算机网络是一个具有分散的、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。

第一章 计算机网络概述

• 概念
  • 定义
    • 是一个具有分散的、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。
  • 概念
    • 是互联的，自治的计算机集合
      • 互联互通
      • 无主从式关系
  • 功能
    • 数据通信
      • 连通性
    • 资源共享
      • 硬件
      • 软件
      • 数据
    • 分布式处理
    • 提高可靠性
    • 负载均衡
  • 组成
    • 硬件
      • 路由器，中继器等
    • 软件
      • 系统软件
    • 协议
  • 工作方式
    • 边缘部分：用户直接使用（客户服务器形式，对等方式）
    • 核心部分：路由器 ，网络（为边缘部分服务）
  • 分类
    • 分布范围
      • 广域网WAN
      • 局域网LAN
      • 城域网MAN
      • 个人区域网PAN
    • 使用者：公用网，专用网
    • 交换技术：电路交换，报文交换，分组交换
    • 拓扑结构：网状型，总线型，星型，环状，树形
• 分层结构
  • 计算机网络体系结构：是计算机网络的各层及协议的集合
  • 分层原则
    • 层之间相互独立，每次只实现一种相对独立功能
    • 每层之间自然清晰，少交流
    • 下层为上层提供服务
    • 采用合适技术实现
  • 实体：第n层中活动元素，称为n层实体；同一层的实体叫对等实体
  • 协议
    • 为网络中的对等实体数据交换而建立的规则 标准或约定
    • 三要素：语法，语义，同步
    • 水平方向的对等
  • 接口：下层为上层提供服务的口
  • 服务：调用
  • SDB数据服务单元
• 5层参考模型
  • 应用层
  • 传输层
  • 网络层
  • 数据链路层
  • 物理层
• 性能指标
  • 速率/比特率
    • 比特
      • 数据单位 0/1
    • 单位
      • b/s Mb/s Gb/s
  • 宽带
    • 定义
      • 通常指单位时间内从网络中的某一点到另一点 所能通过的“最高速率”
      • 网络设备多支持的最高速率
      • 单位b/s kb/s
    • 链路带宽=1Mbs/s:主机在1us内可向链路发 1bit/s的数据
    • 带宽越宽，最高数据率越大
    • 单位 Hz
  • 吞吐量
    • 定义：单位时间内通过某个网络 接口 信道的数据量
    • 受限因素
      • 网络带宽
      • 网络额定速率
  • 时延
    • 定义：数据从网络的一段到另一端所需要的时间
    • 单位s
    • 发送时延
      • 定义：从发送比特的第一个比特算起，到该分组的最后一个比特发送完毕所需要的时间
      • 高速链路
    • 传播时延
      • 决定因素：电磁波传播速率；链路长度
      • 传播时延＝信道长度/电磁波在信道上的传输速率
    • 等待输入/输出，如安检排队——排队时延
    • 检错/找出口，如安检东西——处理时延
  • 时延带宽积
    • 定义：以比特为单位的链路长度；某段链路现有多少比特量
    • =传播时延×带宽
    • 单位 bit/s
  • 往返时延RRT
    • 定义：从发送方发送数据开始到发送方接收到接收方的确认总共经历的时延
    • RRT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多
  • 利用率
    • 分类
      • 信道利用率：有效数据通过的时间/（有+无）数据通过的时间
      • 网络利用率：信道利用率的加权平均值