参考文档
计算机网络性能指标
速率:传输数据速率. 单位b/s kb/s Mb/s
带宽:最高传输速率.
吞吐量:单位时间通过某个网络信道或接口的数据量,单位b / kb /Mb等
时延:
发送时延(主机or路由器发送数据所需时间).
传播时延(电磁波在信道中传输所需时间).
处理时延
排队时延.
时延带宽积 = 传播时延*带宽
往返时间RTT
利用率
信道利用率
网络利用率
计算机网络体系结构
OSI 七层模型
协议: 为了进行网络中的数据交换而建立的规则 / 标准 / 约定
分层带来的好处:
- 各层独立.将大问题分解成为几个独立的小问题
- 灵活性好.只要保证接口不变.内部实现可以修改并不影响上下层
- 结构上易于分开
- 易于实现与维护
- 促进标准化工作
TCP/IP协议 五层协议
应用层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
物理层
- 物理层的主要任务就是确定与传输媒体接口有关的特性
- 机械特性
- 电气特性
- 功能特性
- 过程特性
- 信息交互方式
- 单工通信
- 半双工
- 全双工
- 信道复用技术
- 频分复用
- 时分复用
- 波分复用
- 码分复用
数据链路层
数据链路:除了代表物理层的一条物理线路外,还包括一些控制数据传输的通信协议.二者结合就是数据链路.
网络适配器:数据链路层协议一般是由网络适配器实现的.它实现了数据链路层与物理层两层的功能.它的主要作用就是实现计算机与外界局域网通信.
数据链路层的协议数据单位:帧
点对点的数据链路通信步骤(点对点的数据链路、使用广播信道的数据链路是两种主要的数据链路):
- 节点A把该节点网络层叫下来的IP数据报添加首部与尾部封装成帧.
- 节点A把封装好的帧通过物理层链路发送给节点B.
- 节点B在检查接受到的帧无差错时,上交给B节点的网络层.否则.丢弃此帧.
数据链路层协议要解决的三个基本问题:
- 封装成帧:帧开始服SOH 结束符EOT
- 透明传输:放置传输文本出现SOH或EOT.造成错误开始or错误结束
- 差错检测:广泛使用CRC循环冗余检测
PPP点对点协议:是数据链路层使用最多的协议
提供不可靠的数据报服务.因为数据链路层不必要提供比网络层IP协议更多的功能.所以PPP协议不需要纠错不需要序号.不需要流量控制.简单就是PPP协议首要的要求与最大特点.
以太网:当今使用最广泛的局域网规范. 使用CSMA/CD技术. 并且以10M/s的速度运行在各种电缆上.
CSMA/CD协议:载波监听多点接入/碰撞检测
CSMA/CD核心要点:
- 多点接入: 许多计算机以多点接入方式互联到一条总线上，同一时刻只有一台计算机可以占用总线传输数据
- 载波监听: 每个站（计算机）都必须不停检测信道是否在传输数据，没有被占用才能获得发送权
- 碰撞检测: 边发送边监听，如果检测到有总线有两个站同时传输数据，立即停止传输
MAC地址: 以太网的物理地址
网桥: 可转发、过滤帧，可连接不同物理层、MAC子层与不同以太网，可在数据链路层扩展以太网，缺点是增加时延
集线器: 可转发比特流，工作在物理层，在物理层扩展以太网
网络层
- ip地址分类与子网掩码
- 地址解析协议ARP: 将主机和路由器的IP地址解析到MAC地址
- ARP机制: 每个主机都有一个ARP告诉缓存.里面有本局域网中各主机 / 路由器的IP地址到MAC地址的映射表.而且这个映射表还经常更新.
- 国际控制报文协议ICMP: 提供主机或路由器询问情况 / 报文差错 / 异常情况
- ICMP报文类型: 1.差错报告报文 2.询问报文
- ICMP应用: 使用ping命令.在应用层越过传输层直接使用ICMP协议回送请求与回送回答报文.测试主机之间连通性.
传输层
虽然IP层将分组数据送到目的主机.
但严格讲.计算机网络中的两个主机通信其实是两个主机上的应用进程通信.通信的端点不是主机而是主机上的应用进程.网络层提供主机间的逻辑通信.运输层提供端口间的逻辑通信.
UDP
TCP
应用层
DNS: 域名系统
DNS域名解析: 将域名解析成对应的IP地址
DNS域名服务器类型:
1、根域名服务器
2、顶级域名服务器
3、权限域名服务器
4、本地域名服务器
DNS服务器域名解析流程:
1、用户在浏览器输入要访问的网站的域名.如果操作系统检查到本地hosts文件中缓存着这个域名的映射关系.则直接调用.完成域名解析.
2、如果hosts文件中没有.则浏览器向本地DNS请求解析.如果缓存着映射关系.则返回结果.完成解析.
3、如果本地DNS没有.则将请求发往RootDNS（根DNS服务器）.根DNS服务器会告知本地服务器去查询网站授权的DNS服务器.即把网站授权DNS服务器的IP地址发送给本地DNS服务器（网站授权的DNS服务器即为顶级、权限域名服务器）.
4、网站授权DNS服务器将解析得到的IP地址发回本地DNS.本地DNS缓存映射关系并将IP地址发回给用户.
5、浏览器在得到IP地址后，向其发出HTTP请求.HTTP: 超文本传输协议.是一种无状态 / 无连接协议.但它依赖于TCP实现数据传输,而TCP是有状态 / 有连接的.