一、基本概念
是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统,通过通信设备与线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。
1、功能
【数据通信】
- 连通性;
【资源共享】
【提高可靠性】
【负载均衡】
2、组成
硬件、软件、协议
工作方式
【边缘部分】:用户直接使用(C/S、P2P)
【核心部分】:为边缘提供服务;
功能组成
【通信子网】:实现数据通信(网络层、数据链路层、物理层);
| ---传输层
【资源子网】:实现资源共享/数据处理(应用层、表示层、会话层 );
3、分类
按分布:
【广域网W】:
【城域网M】:
【局域网W】:
【个人区域网】:
按使用者:
【公用网】:
【专用网】:
按交换技术:
【电路交换】:
【报文交换】:
【分组交换】:
按拓扑结构:
【总线型】:
【星型】:
【环型】:
【网状型】:
按传输技术:
【广播式网络】:共享公共通信信道;
【点对点网络】:使用分组存储转发和路由选择机制;
4、性能指标
【速率(数据传输率)】:连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率(即发送端到接受端);
- 单位:1Tb/s太=10^3Gb/s吉=10^6Mb/s兆=10^9kb/s千=10^12b/s;
【带宽(网络支持的最高速度)】:网络的通信线路传送数据的能力,单位时间内从一个点到另一点通过的最高数据率;
- 单位:b/s;
【吞吐量】:单位时间内通过某个网络的数据量;
- 单位:b/s;
- 受带宽和额定速率的限制;
【时延】:数据从网络的一端传到另一端所需的时间;
【发送时延】:数据在机器中从第一个bit到最后一个bit进入链路中的时间;(数据长度/信道带宽)
【传播时延】:在信道传播的时间,取决电磁波传播速度和链路长度;(信道长度/电磁波在信道传播速率)
【排队时延】:等待输入出/入链路可用;
【处理时延】:检查找出口;
【时延带宽积】:表示某段链路现在有多少比特(传播时延x带宽);
【往返时间RTT】:从发送方发送数据开始,到发送方收到接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认)总共经历的时延;
- RTT越大,在收到数据前,可以发送的数据越多;
- (往返传播时延=传播时延*2 + 末端处理时间)
【利用率】:
- 信道利用率:(有数据通过时间/(有无)数据通过时间)
- 网络利用率:信道利用率加权平均值;
二、分层结构
【计算机在发送文件前需要做许多前期的工作:】
- 发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活;
- 要告诉网络如何识别目的主机;
- 发起通信的计算机要查明目的主机是否开机,并且与网络连接正常;
- 发起通信的计算机要弄清楚,对方计算机中文件管理程序是否已经做好准备工作;
- 确保差错和意外可以解决;
故使用分层结构将上述的问题分化成一个个小问题来解决:
【分层基本原则】:
- 各层之间相互独立,每层只实现一种相对独立的功能
- 每层之间界面自然清晰,易于理解,相互交流尽可能
- 结构上可分割开。每层都采用最合适的技术来实现。
- 保持下层对上层的独立性,上层单向使用下层提供的服务。
- 整个分层结构应该能促进标准化工作。
1、几种概念
【实体】:活动元素,同一层的实体为对等实体;
【协议】:为进行网络中对等实体数据交换而建立的协议;
【三要素】:
- 语法:规定传输数据的格式;
- 语义:规定所要完成的功能;
- 同步:规定各种操作的顺序;
【接口(访问服务点SAP)】:上层使用下层服务的入口;
- 仅相邻层间才有接口,所提供服务的具体实现细节对上一层安全屏蔽;
【服务】:下层为相邻上层提供的功能调用;
【SDU服务数据单元】:为完成用户所要求的功能而应传达的数据;
【PCI协议控制信息】:控制协议操作的信息;
【PDU协议数据单元】:对等层次之间传送的数据单元;
2、OSI参考模型
【应用层】:用户与网络的界面,典型服务FTP、SMTP、HTTP;
【表示层】:处理在两个通信系统中交换信息的表示方式(数据格式变换、数据加密解密、数据的压缩和恢复);
【会话层】:向表示层/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据(建立、管理、终止会话、校验/同步通信);
【传输层】:负责主机中两个进程的通信(端到端);
- 可靠、不可靠传输:可靠(TCP),不可靠(UDP);
- 差错控制:
- 流量控制:控制发送方的发送流量;
- 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);
【网络层】:把分组从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务;
- 路由选择:选择合适的路由,最合适的路径;
- 流量控制:控制发送方的发送流量;
- 差错控制:
- 拥塞控制:缓解网络拥塞;
【数据链路层】:把网络层传下来的数据报组装成帧;
- 成帧:定义帧的开始和结束;
- 差错控制:帧错+位错;
- 流量控制:
- 访问接入控制:控制对信道的访问;
【物理层】:物理媒体上实现比特流的透明传输;
- 透明传输:不管所传数据是什么样的比特组合,都应当能够在链路上传送;
- 定义接口特性:
- 定义传输模式:单工、半双工、双工;
- 定义传输速率;
- 比特同步;
- 比特编码;