计网
计网笔记
计网
计算机网络
计网的生活相关知识
硬盘大小
产品标：250G
实际大小通常：$\frac{250\times10^9}{2^{30}}\approx232.8(GB)$
- 其中 9： G - K - B 1000 x 1000 x 1000
概述
三种交换方式
- 电路交换（Circuit Switching）
- 定义：电话交换机的电话线接通方式
- 交换步骤：
- 建立连接（分配 通信资源）
- 通话（一直占用 通信资源）
- 释放连接（归还 通信资源）
- 电报交换
- 分组交换
- 发送方
- 构造分组
- 发送分组
- 路由器
- 缓存分组
- 转发分组
- 接收方
- 接受分组
- 还原报文
- 发送方
计算机网络的性能指标
- 速率
- 比特率/数据率
- 单位： bit/s（b/s， bps）
- k/m/g 在数据率中，单位均为 $10^3$的进制
- 而其在数据量单位中，进制为$2^10$
- 例题：有一数据块大小 100MB， 速率 100Mbps
- 解答：
- $\frac{100MB}{100Mb/s}=\frac{MB}{Mb/s}=\frac{2^{20}B}{10^6b/s}=\frac{2^{20}\times8b}{10^6b/s}\approx8.3886$
- 带宽
- 模拟信号中的意义：信号的频率范围
- 计算机网络中的意义：最高数据率，同上
- 吞吐量
- 单位时间内通过网络（信道/接口）的数据量
- 时延
- 发送时延 = $\frac{分组长度(b)}{发送速率(b)}$
- 传播时延 = $\frac{信道长度(m)}{电磁波传播速率(m/s)}$
- 电磁波传播速率
- 自由空间：$3\times10^8m/s$
- 铜线：$2.3\times10^8m/s$
- 光纤：$2.0\times10^8m/s$
- 电磁波传播速率
- 处理时延（排队时延） —- 通常忽略不计
- 时延带宽积 = $传播时延\times带宽$
- 视带宽为 底，传播时延为 长
- 则，时延带宽积为 该柱体的体积，单位为 bit
- 往返时间RTT（Round-Trip Time）
- 即双向交互一次 所需的时间
- 利用率
- 信道利用率：表示信道利用时间的百分比（有数据通过）
- 网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均
- 空闲时延D，利用率U，当前时延$D_0$之间的关系
- $D=\frac{D_0}{1-U}$
- U=50%时，时延加倍
- 往后急剧增大
- 丢包率 —- 丢失的分组数量 与 总分组数量的比率
- 分组丢失的情况
- 传输出现 误码
- 网络拥塞，即到达一台队列已满的 交换机，从而被丢弃
- 反映：可以体现网络拥塞率
- 分组丢失的情况
计算机网络体系结构
常见的网络体系结构： OSI — 法律上的国际标准
- 物理层
- 数据链路层
- 网络层
- 运输层
- 会话层
- 表示层
- 应用层
TCP/IP体系结构 — 事实上的国际标准
- 网络接口层 — （物理层+数据链路层）
- 网际层 — 使用 IP 协议（网际协议）
- 运输层 — TCP/UDP
- 应用层 - HTTP/SMTP/DNS/RTP/…
学习计算机网络的完整体系： 原理体系结构 —- 适用教学
- 应用层
- 运输层
- 网络层
- 数据链路层
- 物理层
网络体系结构分层的必要性
物理层
比特传输信号的问题
- 严格上：传输媒体不属于物理层，不包含在体系结构中
- 计算机网络中传输的信号，不属于方波信号（仅用于方便理解）
- 传输媒介（介质）
- 物理接口
- 如何用信号表示比特0/1
数据链路层
分组在单个网络传输的问题（链路）
- 标识网络中的主机（主机编址/如MAC地址）
- 从信号表示的比特流中，区分地址和数据
- 协调主机争用总线 总线型网络 以太网交换机 — 交换式以太网
网络层
分组在多个网络传输的问题（路由）
- 网络和主机共同编址，如IP地址
- 路由器转发分组/路由选择
传输层
进程之间基于网络的通信问题
- 标识 基于网络通信的应用进程
- 如何解决传输错误/丢包
应用层
- 通过应用进程间的交互完成特定的网络应用
计算机网络的专用术语
- 实体
- 实体
- 任何 可发送 或 接收信息的 硬件 或 软件进程
- 对等实体
- 收发双方相同层次中的实体
- 实体
- 协议
- 控制两个 对等实体进行 逻辑通信的 规则 的集合
- 三要素
- 语法 — 定义所交换信息的格式
- 语义 — 定义收发双方所要完成的操作
- 同步 — 定义收发双方的时序关系
- 服务
- 在协议的控制下
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