一、网络
网络把许多计算机连接在一起,而互联网则把许多网络通过路由器连接在一起,与网络相连的计算机通常称为主机(互联网是网络的网络);
Internet(互联网)使用TCP/IP 协议族作为通信的规则;
ISP(互联网服务提供商)
二、互联网的组成
1. 边缘部分
由所有连接在互联网上的主机组成。
在网络边缘的端系统之间的通信方式通常可划分为两大类:客户-服务器方式(C/S 方式)和对等方式(P2P 方式)
2. 核心部分
由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
在网络核心部分起特殊作用的是路由器,它是一种专用计算机(但不叫做主机)。
路由器是实现分组交换的关键构件,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。
三、计算机网络的类别
按照网络的作用范围进行划分
- 广域网
- 城域网
- 局域网
- 个人局域网
按照网络的使用者进行分类
- 公用网
- 专用网
四、计算机网络的性能指标
- 速率:数据的传输速率;
- 带宽:表示网络中某通道传送数据的能力;
- 吞吐量:表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的实际的数据量;
-
时延:指数据(一个报文或分组,甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间;
a. 发送时延:主机或路由器发送数据帧所需要的时间;
b. 传播时延:电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间;
c. 处理时延
d. 排队时延 - 时延带宽积
- 往返时间RTT
- 利用率
五、计算机网络体系结构
协议与划分层次
网络协议主要由以下三部分组成:
- 语法,即数据与控制信息的结构或格式;
- 语义,即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应;
- 同步,即事件实现顺序的详细说明。
计算机网络的各层及其协议的集合就是网络的体系结构。
具有五层协议的体系结构
5. 应用层
应用层是体系结构中的最高层。其任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。
应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。(如DNS、HTTP、SMTP)
我们将应用层交互的数据单元称为报文。
4. 运输层
运输层的任务就是负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。
运输层主要使用以下两种协议:
- 传输控制协议TCP:提供面向连接的、可靠的数据传输服务,其数据传输的单位是报文段。
- 用户数据报协议UDP:提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性),其数据传输的单位是用户数据报。
3. 网络层
网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。
在TCP/IP 体系中,由于网络层使用IP 协议,因此分组也叫做IP 数据报,或简称数据报。
2. 数据链路层
数据链路层常简称为链路层,其将网络层交下来的IP 数据报组装成帧,在两个相邻结点间的链路上传送帧。
每一帧包括数据和必要的控制信息(同步信息、地址信息、差错控制等)。
1. 物理层
物理层上所传数据的单位是比特。
运输层最重要的协议是TCP 和UDP 协议,而网络层最重要的协议是IP 协议。
我对于五层协议体系结构的理解:
当我们用一个应用程序与网络上其他主机的应用程序进行通信时,
应用层协议的作用是规定两台主机所要进行数据通信的应用程序之间的数据格式。因为应用程序千千万,每个应用程序都可能按照不同的协议进行通信;
运输层协议的作用是在IP 协议构建好的基础上为两台主机构建可靠的信道,此时只是保证了两台主机能够进行可靠的通信;
网络层协议的作用是将各种异构网络连接成为一个整体,以供互相通信。前提是各种网络都以IP 协议作为网络层协议;
数据链路层协议的作用是将IP 数据报格式转换成数据帧格式以便硬件进行数据读取。因为数据通过硬件接口的时候并不是按照数据报格式进行读取的,而是按照数据帧格式的;
物理层的作用则是帮组我们构建最底层的硬件接口等。
简单归纳各层的作用:
- 应用层协议在两台主机的应用程序间进行数据通信;
- 运输层协议在两台主机间构建可靠、透明的信道;
- 网络层协议运行于所有网络,将各种异构网络连接成为一个整体;
- 数据链路层协议将IP 层协议转换成硬件接口能够“看懂”的格式;
- 物理层构建实现网络结构的所有底层硬件。
实体、协议、服务和服务访问点
任何可发送或接收信息的硬件或软件进程称为实体。
协议是“水平”的,即协议是控制对等实体之间通信的规则;
服务是“垂直”的,即服务是由下层向上层通过层级接口提供的。
能被高一层实体“看得见”的功能才能称为“服务”。
在同一系统中相邻两层的实体进行交互(交换信息)的地方被称为服务访问点。
TCP/IP 体系结构
TCP/IP 体系结构简单,只有四层
TCP/IP 协议可以为各式各样的应用提供服务,同时TCP/IP 协议也允许IP 协议在各式各样的网络构成的互联网上运行