是什么
計算機網(wǎng)絡:是一個將分散的、具有獨立功能的計算機系統(tǒng)，通過通信設備與線路連接起來，由功能完善的軟件實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。
互連的，自治的計算機的集合
互聯(lián)-互聯(lián)互通
自治-無主從關(guān)系
功能
- 數(shù)據(jù)通信 連通性
-
資源共享 軟件 硬件 數(shù)據(jù)
分布式處理 多臺計算機各自承擔同一工作任務的不同部分
提高可靠性 替代機
負載均衡
組成
-
通信子網(wǎng) 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡層 物理層
各種傳輸介質(zhì)，通信設備，相應的網(wǎng)絡協(xié)議組成 -
資源子網(wǎng) 應用層 表示層 會話層
實現(xiàn)資源共享功能的設備和軟件的集合
分類
- 按分布范圍：廣域網(wǎng)（WAN），城域網(wǎng)（MAN），局域網(wǎng)（LAN），個人區(qū)域網(wǎng)（PAN）
- 按使用者：公用網(wǎng)，專用網(wǎng)
- 按交換技術(shù)：電路交換，報文交換，分組交換
- 按拓撲結(jié)構(gòu)：總線型，星型，環(huán)型，網(wǎng)狀型
- 按傳輸技術(shù)分：廣播式網(wǎng)絡（共享公共通信信道），點對點網(wǎng)絡（使用分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇機制）
OSI參考模型
計算機之間發(fā)送文件前要完成的工作：
（1）發(fā)起通信的計算機必須將數(shù)據(jù)通信的通路進行激活。
（2）要告訴網(wǎng)絡如何識別目的主機。
（3）發(fā)起通信的計算機要查明目的主機是否開機，并且與網(wǎng)絡連接正常。
（4）發(fā)起通信的計算機要弄清楚，對方計算機中文件管理程序是否已經(jīng)做好準備工作。
（5）確保差錯和意外可以解決。
為了解決計算機網(wǎng)絡復雜的大問題------>分層結(jié)構(gòu)(按功能)
目的：支持異構(gòu)網(wǎng)絡系統(tǒng)的互聯(lián)互通
國家標準化組織（ISO）與1984年提出開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）參考模型。
- 應用層：所有能產(chǎn)生網(wǎng)絡流量的程序
- 表示層：在傳輸之前是否進行壓縮或加密處理，確定是有二進制的格式表示還是以ASCII碼的格式表示。出現(xiàn)亂碼基本都是在這 一層出現(xiàn)問題
- 會話層：向表示層實體/用戶進程提供建立連接并在連接上有序的傳輸數(shù)據(jù)。
- 傳輸層：可以實現(xiàn)可靠性傳輸，也可以實現(xiàn)不可靠傳輸，也可以實現(xiàn)流量的控制，差錯控制和復用分用。
- 網(wǎng)絡層：負責選擇路由最佳路徑，規(guī)劃IP地址(ipv4和ipv6變化只會影響網(wǎng)絡層)，擁塞控制
- 數(shù)據(jù)鏈路層：定義了幀的開始和結(jié)束標記，可以實現(xiàn)透明傳輸，可以實現(xiàn)差錯的校驗，但是不進行糾錯，糾錯是傳輸層完成的
- 物理層：規(guī)定了接口標準，電氣標準等，解決如何在物理鏈路上傳輸更快的速度
OSI流程簡介
網(wǎng)絡層及以上，每一層都要對上一層發(fā)送的數(shù)據(jù)進行處理（加個頭部）
數(shù)據(jù)鏈路層不僅需要加頭部，還需要加尾部
物理層什么都不加，只管發(fā)送數(shù)據(jù)（比特流）
TCP/IP參考模型
五層參考模型及其傳輸過程簡介
速率相關(guān)性能指標
-
速率
定義：連接在計算機網(wǎng)絡上的主機在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)位數(shù)的速率
單位:b/s,Kb/s,Mb/s,Tb/s，
如果用字節(jié)表示，則是B/s,KB/s,MB/s,TB/s
1Byte=8Bit -
帶寬
在計算機網(wǎng)絡中，指的是網(wǎng)絡設備所支持的最高速度，單位同速率，是理想條件下最高速率 -
吞吐量
指的是單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)總量
時延相關(guān)指標
- 時延
時延包括四大類
| 名稱 | 描述 | 計算公式 |
|---|---|---|
| 發(fā)送時延 | 數(shù)據(jù)從主機到信道上所用的時間 | 發(fā)送的數(shù)據(jù)長度/發(fā)送速率 |
| 傳播時延 | 數(shù)據(jù)在信道上傳播所花費的時間 | 信道長度/電磁波在信道上傳播的速率 |
| 排隊時延 | 數(shù)據(jù)在路由器前等待前面數(shù)據(jù)處理的時間 | 無計算方式 |
| 處理時延 | 數(shù)據(jù)在路由器中處理需求的時間 | 無計算方式 |
使用高速鏈路(提高網(wǎng)速)，只能減小發(fā)送時延，無法減少其他三個時延
時延帶寬積
公式：時延帶寬積=傳播時延x帶寬
意思是鏈路上有多少比特的數(shù)據(jù)往返時延RTT
從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到接收方確認收到為止所花費的時間
RTT=傳播時延x2+處理時間(有時可能直接忽略)
利用率
- 信道利用率
信道利用率=有數(shù)據(jù)通過時間/有+無數(shù)據(jù)通過時間
- 網(wǎng)絡利用率
網(wǎng)絡利用率=所有信道利用率加權(quán)求平均值
- 時延和利用率的關(guān)系圖
利用率越高，延遲越大
參考資料：王道計算機網(wǎng)絡
