计算机网络总结—Part 01概述

计算机网络

参考视频：https://www.bilibili.com/video/BV19E411D78Q?p=10&spm_id_from=pageDriver

一、概述

1、什么是计算机网络

计算机网络是互联的、自治的计算机集合

2、计算机网络的组成

3、计算机网络的分类

4、数据传输速率和存储容量

速率和存储容量需要严格区分

5、带宽

我们的带宽决定的是我们向链路入口处，单位时间内传送bit（数据量），而我们在传输的链路当中数据始终是以电磁波的速度传输！

6、吞吐量

吞吐量的本质其实还是带宽，只是我们的带宽是理论能达到的，吞吐量是实际上每秒传输数据的多少！

如上我们的带宽是100Mb/s ，但是我们的吞吐量是30Mb/s

7、时延

时延就是数据从一方发送开始到另一方接收为止，这段时间！

• 发送时延：就是将我们带宽当中，即每秒需要发送的全部bit都放到信道上所需要的时间！
• 传播时延：我们的数据bit在信道上以电磁波的速度向前走，受到传输介质的影响！
• 排队时延：我们传播到接收端，如果前面有其他的数据，我们还需要排队！
• 处理时延：我们的接收端先要检测我们的数据正确性！

以上的所有时延相加，即为我们的总时延！

8、分层结构

1、为什么分层 ？

2、怎么分层？

3、认实分层结构

4、分层结构概念总结

• 网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构。
• 计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构。
• 每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能。
• 计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。
• 第n层在向n+1层提供服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能,还包含由下层服务提供的功能。
• 仅仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。

9、分层结构参考模型

参考文章：https://blog.csdn.net/taotongning/article/details/81352985

9.1 OSI参考模型

国际标准化组织（ISO）于1984年提出开放系统互连(OSI）参考模型。 理论成功，市场失败

解释OSI参考模型的通讯过程

主机A 向主机B传递数据，需要通过一个中间系统（例如：路由器，交换机等）

详细步骤：类似打包、拆包

名称	英文	作用
应用层	Application Layer	直接为用户的应用进程（例如电子邮件、文件传输和终端仿真）提供服务。如HTTP、SMTP、FTP、DNS 等
表示层	Presentation Layer	把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式，即让两个系统可以交换信息）
会话层	Session Layer	负责在数据传输中设置和维护计算机网络中两台计算机之间的通信连接(确定目的地)
传输层	Transport Layer	负责端到端通讯，可靠传输，不可靠传输 ，流量控制，复用分用
网络层	Network Layer	负责选择路由最佳路径，规划 IP 地址( ipv4 和 ipv6 变化只会影响网络层)，拥塞控制
数据链路层	Data Link Layer	帧的开始和结束，还有透明传输，差错校验(纠错由传输层解决)
物理层	Physical Layer	定义网络设备接口标准，电气标准(电压)，如何在物理链路上传输的更快

9.1.1 应用层

简介：直接为用户的应用进程（例如电子邮件、文件传输和终端仿真）提供服务。如HTTP、SMTP、FTP、DNS 等；（前提：联网）

9.1.2 表示层

简介：把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式，即让两个系统可以交换信息；

9.1.3 会话层

负责在数据传输中设置和维护计算机网络中两台计算机之间的通信连接；（保证接收方的存活!）

9.1.4 传输层

功能1：可靠传输、不可靠传输

• 可靠传输：例如，传输一个大文件或者重要文件，需要发送方和接收方先通过确认机制，确认连接后，再将该文件切分层多个报文段或用户数据报，然后逐个传输(顺序传输)，当接收方成功接收到一个报文段后，发送方再发送下一个报文段，如果某个报文段发送/接收失败，则发送方重新发送！直到切分的所有报文段都被接收方接收成功！
• 不可靠传输：例如：发送简单文件或消息时，就直接把数据报发送给接收方即可，不用确认机制确认连接等流程！

功能2：差错控制，例如，当在传输文件或数据时，某些报文段丢失，或传输失序(顺序错误)，这时候就需要差错控制，矫正错误！

功能3：流量控制，例如，当大量数据发送给接收方，而接收方接收数据的速率跟不上时，这时候需要数据发送方控制数据发送的量(例如

数据发送速率)，这就叫流量控制！

功能4：复用分用

• 复用：多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务；
• 分用：运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程；

9.1.5 网络层

简介：负责选择路由最佳路径，规划 IP 地址( ipv4 和 ipv6 变化只会影响网络层)，拥塞控制；

功能介绍

• 功能1：路由选择(选择最佳路径)
• 功能2：流量控制，即对发送端发送数量(发送速率)的控制，如果接收端因为数据量大，接收不过来时，就会对发送端进行流量控制！
• 功能3：差错控制，通信两节点之间约定一些规则(比如，奇偶校验码)，如果校验后，分组不满足约定的规则，则对其进行整改或者丢弃该分组(整改失败就丢弃)！
• 功能4：拥塞控制，其区别于流量控制(发送端)，拥塞控制是在全局上进行数据发送的控制，例如：所有结点都来不及接收分组，而要丢掉大量分组的话，网络就处于拥塞状态，因此需要采取一定措施缓解这种拥塞！

9.1.6 数据链路层

简介：帧的开始和结束，还有透明传输，差错校验(纠错由传输层解决)；

9.1.7 物理层

简介：定义网络设备接口标准，电气标准(电压)，如何在物理链路上传输的更快；

9.2 TCP/IP参考模型

• 应用层
• 传输层
• 网际层
• 网络接口层

9. 2.1 TCP/IP 参考模型和 OSI 参考模型相同点

• 二者都分层
• 二者都基于独立的协议栈的概念
• 二者都可以实现异构网络互联
  

9.3 五层参考模型

封装与解封装