124.计网---第一章

前言：假期并没有出文章 距离考试又近
计网的学习开始 相较于之前并不困难 开始

不做总纲概述 一般第一章都简单 两节内容直接开始

一.计算机网络概述

前面就是一大堆概念
然后是重要的三种交换技术和计网性能的计算题

• internet(互连网)：多个计算机网络互连而成的网络 可使用任意通信协议通信
• Internet(互联网 因特网)：专用名词 全球最大的特定计算机网络 采用TCP/IP协议

这里一个小知识：我们如何上的网

ISP(互联网服务提供商 电信移动啥的)它从Internet申请IP地址
你使用它付费后 它给你IP地址让你上网

计网组成

按组成部分

硬件就是类似电脑手机 软件就是app哪些用的玩意 协议是计网的核心

按工作方式

这里分的边缘核心是一些主机工作在边缘 一些工作在核心
前者通信和资源共享 后者提供连通和交换

按功能组成

简单说 通信子网是负责数据传输交换控制存储 实现联网计算机之间的通信
资源子网是提供资源服务

计网功能

• 数据通信
• 资源共享
• 分布式处理
• 提高可靠性
• 负载均衡

计网分类

按分布范围

我们用到WIFI是连接方式 真正联的网是WLAN本质还是LAN 不过它是无线的

按传输技术

按拓扑结构

老熟人了
总线型：简单 重负载下通信效率低 一处故障影响所有
星型：中央设备不能出事 集中管理 成本高
环型：可靠性好 单向传输
网状：可靠性好 容错强 控制复杂 成本高

按使用者

按传输介质

重点来了 三种交换技术搭配后面的性能计算 综合出题
先来理解三种交换技术

电路交换
必须有一条专用的端到端物理通路 始终双方独占 直至通信结束

很好理解比如传统打电话 线连接打的

优缺点：
传输时延最小
差错大

但计算机之间通信基本是突发式(高频 少量)不采用这种

报文交换
采用存储转发技术
核心即逐跳转发

我先文字叙述一下过程：
先将数据封装成报文 然后传送至相邻节点 存储后根据转发表发到下一跳 反复直到目的端

传输时延大 开销大(报文太长)
差错控制 灵活

分组交换
采用存储转发技术
解决报文交换报文太长

过程就是一句话：传输单位更小且固定最大长度
先将长报文分为若干较小等长数据段并添加必要控制信息(首部) 构成分组后发送 收到后先缓存 首部提取目的地址 查找转发表下一组 最终到目的主机

传输时延较大 效率高 额外信息量 灵活

这跟之前那些总结的分类三种啥技术过于简单 后面搭配一些公式后 用于计算题中

我们用一张图弄完计网性能指标

注意区分这里的b和B的区别 之前转换2的10次方是描述数据量

主要计算题设计的就是时延 计网传数据的卡顿性能
时延：

• 发送(传输)时延：分组长度/发送速率(链路带宽)
• 传播时延：信道长度/传播速率
• 处理时延：存储转发花费时间 如解析首部等
• 排队时延：等待处理花费时间
  后面两种通常不考虑
  总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

搭配前面的来看考题是什么样的 难点在于分组交换的时延计算

两道类型题

取决于最小的链路瓶颈

一道公式考察题

！！！这里需要注意
公式中：

• 发送(传输)时延：分组长度/发送速率(链路带宽)
• 传播时延：信道长度/传播速率

发送速率即链路带宽 单位是b/s 而传播速率是题目中的10八次方m/s

关于分组交换的计算
核心就是：
T总=首个端到端时间+(分组数-1)x每组发送时延
按照这个公式可以解决所有关于分组交换的计算题

0.24+(1000-1)x0.08
足够清晰理解

算上了传播时延 两段链路x2

报文交换和分组交换计算

三种交换方式计算

注意链路中带宽取决于最小瓶颈10Mb/s

通过上述题目足够理解三种交换方式的计算题
电路交换即总传输数据/电路带宽
报文交换即每一条链路传输的时延相加 即每一跳
分组交换即上述总结的公式首个端到端时间+(分组数-1)x每组发送时延

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二.计算机网络体系结构和参考模型

知识点就是分层结构的一些概念和OSI TCP/IP模型

计网体系结构：各层及其协议的集合 是抽象的 实现是具体的

每层都会涉及PUD(协议数据单元)

协议 接口 服务

• 协议：控制对等实体之间通信的规则集合 水平
• 接口：SAP(服务访问点) 每层和紧邻的上下层定义接口
• 服务：下层提供服务给上层 垂直

其中协议分为三部分组成

语法：规定数据和控制信息的格式
语义：何时发出何种控制信息 完成何种动作作出何种应答
时序(同步):规定执行各种操作的条件及事件发生的先后顺序

计网提供的服务分为三种：

• 是否面向连接服务
• 是否可靠服务
• 有无应答服务

OSI TCP/IP模型

也是老熟人了
计网也就是搞懂OSI(开放系统互连参考模型)
后面计网的总结也就是每一层的总结
这里我们简单阐述每一层 直接把俩模型放到一起总结

TCP/IP为国际标准

OSI：

• 物理层
  传输单位 bit
  传输比特流 研究链路编码电气特征 接口物理特性
  不参与数据封装(下一层没了)
• 数据链路层
  传输单位 帧
  节点到节点
  差错控制 流量控制
• 网络层
  传输单位 数据报(分组)
  主机到主机
  提供通信服务 差错控制 流量控制 拥塞控制 路由选择等
• 传输层
  端到端
  可靠传输 差错控制 流量控制等
  采用复用和分用功能
• 会话层
  不同主机进程之间的会话 提供同步机制
  引入检查点功能 可从最近检查点恢复会话
• 表示层
  解决异构系统间信息表示不一致的问题
  数据压缩 加密 解压
• 应用层
  用户接口 提供各种访问网络手段

TCP/IP：

• 网络接口层：相当于OSI的物理层和数据链路层 从主机或节点接受IP分组 将其发送到指定的物理网络
• 网际层：核心部分 负责分组发送网络 IP(网际协议)
• 传输层 类似OSI传输层 有TCP(传输控制协议 面向连接)和UDP(用户数据报协议 无连接)
• 应用层：如HTTP DNS FTP等协议

最后也看一个熟悉的老朋友知识点
集线器 网桥 网关 交换机 路由器 中继器(强化信号)工作在OSI模型的哪一层
物理层(集线器 中继器)
数据链路层(网桥 交换机)
网络层(路由器)
传输层(网关)

总体第一章不难 后续的二章物理层也不繁杂 下章见