计算机网络入门级随笔。(均以思维导图 + 重点的方式呈现)
思维导图
1.计算机网络和因特网的定义
对于一个计网初学者,只需要记住计网的简单定义就行,即互相连接的计算机集合,随着学习的深入你会对计算机网络有更深的理解。
对于文献定义,只需要知道几个points:
计算机网络的通信方式(或规则):网络协议(什么是协议后面会细讲)
计算机网络的最终目标:实现资源共享
2. 协议
人类任何时候都在执行协议,只不过我们没有意识到罢了。
协议可以简单地理解为规则,如果双方执行不同的协议(比如两个说不同语言的人交流),就无法通信。
这是比较专业的定义,不是很理解也没关系,当学完应用层面向各种协议的应用程序时,对于什么是协议你将会豁然开朗。
关于协议的几个points:
因特网中的所有活动,都受协议制约;
因特网的运行离不开协议;
协议的实现可以是软件也可以是硬件或两者结合。
3. 网络的划分
4. 网络传输数据的两种方式及其比较
电路交换和分组交换的比较
电路交换
分组交换
优点
发送速率恒定,有时延保证,较适合于实时服务
效率高,利用率高;带宽共享好
缺点
效率较低;创建端到端电路及预留端到端带宽的过程复杂;
无时延保证,不适合于实时服务
发展趋势:广泛使用分组交换,电路交换话网向分组交换转变。
5. 网络拓扑
(a)星形:中央节点相当复杂,负担比各节点重得多,虽结构简单,但可靠性差;
(b)环形:结构简单、路径选择方便,可靠性差;
(c)总线形:结构简单、连网方便、易于扩充、成本低,实时性较差;
(d)树形:由总线形结构扩展而成,结点按照层次进行连接;
(e)分布式:每个结点都至少有两条线路和其他结点相连。可靠性高,网络控制和软件比较复杂。
6. ISP分层结构
ISP:Internet Service Provider,因特网服务提供商。ISP可以从互联网管理机构申请到很多IP地址,然后其他机构和个人从某个ISP有偿获取IP地址的使用权,并通过该ISP连接到因特网。
因特网体系结构:因特网边缘的接入网络通过分层的ISP与因特网其他部分相连,形成“网络的网络”。
7. 如何查看时延与路由
利用Traceroute程序
相关网络命令:tracert + 主机名
8. 吞吐量
定义:(假设从主机A传送一个大文件到主机B)任何瞬时吞吐量是主机B接收到该文件的速率(以bps计)。吞吐量是除了时延和丢包外,另一个必不可少的网络性能测度指标。
平均吞吐量:如果该文件由F比特组成,而主机B接收所有F比特用了T秒,则文件传送的平均吞吐量是F/T bps。
吞吐量的四种情形(瓶颈链路模型)
9. 分层的体系结构
计算机网络为什么要进行分层?
因为因特网太复杂了,复杂到你无法想象的程度,分层(或者说分成相对独立的层)能够减小其复杂度。
看完下面这个与我们生活相关的航线系统分层结构你就清楚了
怎样分层?
分层思路
协议分层:采用分层(layer)的方式组织协议及实现协议的网络硬件和软件。上层调用下层的服务,下层为上层提供服务。
协议栈(Protocol Stack):各层所有协议的集合
OSI:开放式系统互联通信参考模型(= Open System Interconnection Reference Model),一种概念模型,由国际标准化组织提出,一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。
TCP/IP参考模型:在20世纪60年代末为ARPAnet而开发,包含多个协议,因传输控制协议TCP和网际协议IP而得名 ,四层的体系结构。
因特网五层协议栈
OSI与因特网协议栈的对比
节点设备分层
封装和解封
分层有哪些优点(和缺点)?
优点
简化复杂系统
易于维护,便于系统更新(某层功能变化,不会影响其他层功能)
缺点
较高层可能冗余较低层功能
某层的功能可能需要仅在其他层才出现的信息(如时间戳)