1.1.1 概念構成機能分類
コンセプト
- コンピュータネットワーク：独立した機能をもつ散在するコンピュータシステムを通信機器や回線を介して接続し、完全な機能を備えたソフトウェアによって資源の共有や情報伝達を実現するシステムのこと。
- 相互接続された自律的なコンピュータの集合体
- 相互接続 - 相互接続
- 通信リンク (有線および無線)
- 自律性 - 主従関係なし
- 相互に独立しており、相互に制御することはできません
- 相互接続 - 相互接続
関数
-
データ通信- コネクティビティ通信
- Eメール
- メッセージブロードキャスト
-
リソースの共有 リソースの共有
- ハードウェア - プリンター、FAX コンピューティング リソース、ディスク、プリンター
- ソフトウェア アプリケーション ソフトウェア
- データ - 百度ライブラリ
-
分散処理 - 複数のコンピュータがそれぞれ同じジョブの異なる部分を引き受ける分散処理
- Hadoopプラットフォーム
- クラウドコンピューティング
- エッジコンピューティング
-
信頼性の向上
- 代替機 - 迂回
-
負荷分散 - コンピュータ間の親密性を高める
情報の共有
どこからでも簡単にアクセス (ファイル、データベース)
検索機能 (www)
リモートコンピューティング
構成
成分
- ハードウェア
- ホストエンドシステム
- リンク - ツイストペア、光ファイバー…
- 通信機器 - ルーター、スイッチ…
- エンドシステム: ホスト、PC、メインフレーム、クライアント、ワークステーション、サーバー
- 中間システム: 通信: スイッチ、ルーター
- インターフェース: ネットワークインターフェースカード(NIC)、モデム
- 媒体: ツイストペア、同軸ケーブル、ファイバー、無線
- ソフトウェア
- エンドシステムにインストールされる
- アプリケーション: HTTP、SMTP、FTP、Telnet
- プロトコル[コア]
- プロトコル: CSMA/CD、TCP/IP、UDP、PPP、ATM
作業の方法
- エッジ部分 - ホスト（ユーザーが直接使用）
- C/S モード - クライアント/クライアント サーバー
- P2P 方式 - P2P ピアツーピア方式
- コア - エッジとして機能する
- 通信網
- ルーター
機能的組成
- 通信サブネット- データ通信を可能にします
- リソースサブネット- リソース共有/データ処理を有効にします (ホスト内)
分類
規模別の配布範囲
- WAN - 広域ネットワーク
- 男
- LAN - ローカルエリアネットワーク
- パーソナルエリアネットワークPAN
- インターネット
- 世界規模のコンピュータ ネットワーク システム
ユーザー
境界によって分類される
- パブリック ネットワーク エクストラネット (パブリック ネットワーク)
- プライベート ネットワーク (軍隊など) イントラネット (プライベート ネットワーク)
スイッチング技術
- 回路スイッチング 回路スイッチング
- メッセージ交換
- パケット交換
トポロジー トポロジー
- バスタイプのバストポロジー
- リニアバスとして
- 1本のケーブルで接続
- 星型 star&tree topology
- イーサネット LAN で最も一般的に使用されています
- リングリングトポロジー
- シングルリング
- デュアルリング
- メッシュ (WAN インターネットで一般的に使用されます)
伝送技術
- ブロードキャスト ネットワーク - 共有共通通信チャネル
- ピアツーピア ネットワーキング - パケット ストア アンド フォワードとルーティングを使用する
1.1.2 標準化作業と関連組織
標準化された作業
分類
-
法定基準
- 権威ある組織によって策定された正式かつ法的な標準OSI
-
事実上の標準
- 一部の企業の製品が TCP/IP の主流を占めている
RFC： コメント募集
RFC は、正式なインターネット標準の 4 段階に引き上げられました。
- Internet-Drafts – まだ RFC 文書ではありません (電子メール)
- 標準案 - RFC 文書として開始
- 標準草案 – IETF、IAB レビュー
- IEIF: インターネット エンジニアリング タスク フォース
- インターネット標準
関係機関
- 国際標準化機構ISO *****
- OSI参照モデル、HDLCプロトコル
- 国際電気通信連合 ITU
- コミュニケーションのルールを作る
- 国際電気電子学会 IEEE
- 学術機関、IEEE802シリーズ規格、5G
- インターネット エンジニアリング タスク フォース IETF
- インターネット関連の標準開発
1.1.3 レート関連のパフォーマンス指標
レート
- データレート/データ転送レート/ビットレート
帯域幅
- 本来は新しい数値の周波数帯域幅（最高周波数と最低周波数の差、単位：Hz）を指します。
- ネットワーク通信回線がデータを送信する能力を指します。
- 単位時間あたりにネットワーク内のあるポイントから別のポイントに転送できる「最高のデータ レート」を指します。
- 単位: ビット/秒 b/s
- ネットワークデバイスがサポートする最大速度
- リンク帯域幅: 送信者
スループット
- 単位時間あたりにネットワーク/チャネル/インターフェイスを通過するデータの量を示します
- 単位: b/s
- ネットワークの帯域幅/ネットワークの定格レートによって制限される
- すべてのリンクの合計 –実際の金額
1.1.4 遅延遅延帯域幅積 RTT 使用率
レイテンシー/レイテンシー/遅延
- データ (メッセージ/パケット/ビット ストリーム) がネットワーク/リンクの一方の端からもう一方の端に送信されるのに必要な時間を指します。
- 単位：秒
- 送信遅延/送信遅延
- パケットの最初のビットを送信 -> パケットの最後のビットが送信される
- = データ長/チャネル帯域幅 (送信レート)
- 高速リンクとは、送信速度の向上を指します。
- 伝播遅延
- = チャネル長/チャネル上の電磁波の伝播速度
- 電磁波 – ビット
- キューイング遅延
- アウト/インリンク時間の待機中
- 処理遅延
- エラー検出
- 出口を見つける
遅延帯域幅積
- =伝播遅延* 帯域幅
- 単位：ビット
- ビット単位のリンク長
- 現時点でのデータ容量
往復遅延時間 RTT
- 送信者がデータを送信してから、送信者が受信者からの確認を受け入れるまで
- RTT が大きいほど、確認応答を受信するまでにより多くのデータを送信できます。
- 含む：
- 往復の伝播遅延 = 伝播遅延 * 2
- 終了処理時間
利用
- チャネル使用率
- リンク
- = データ通過時間 / (あり + なし) データ通過時間
- ネットワーク利用率
- チャネル使用率の加重平均
1.2.1 階層構造プロトコルインタフェースサービス
階層化の理由
- ファイルを送る前にやるべきこと
- 開始側のコンピュータはデータ通信パスをアクティブにする必要があります
- 宛先ホストを識別する方法をネットワークに指示します。
- 開始側のコンピュータは、宛先ホストの電源が入っており、ネットワークに正常に接続されていることを確認する必要があります。
- 開始側のコンピュータは、他のファイル管理プログラムの準備ができているかどうかを確認します。
- エラーや予期せぬ事態を確実に解決できるようにする
上位層がサービスを要求し、下位層がサービスを提供します
階層構造
-
エンティティ: n 番目の層のアクティブな要素はn 層エンティティと呼ばれます
- 同じ層にあるエンティティはピアエンティティと呼ばれます
-
プロトコル: ネットワーク内のピアエンティティ間のデータ交換のために確立されたルール、標準、または規約 [水平]
- 構文: 送信データの形式を指定します。
- データ形式＋分割方法
- セマンティクス: 完了する関数を指定します
- 各段落の意味
- 同期: さまざまな操作の順序を指定します
- 構文: 送信データの形式を指定します。
-
インターフェース（アクセスサービスポイントSAP）：上位層が下位層のサービスを利用するための入り口
-
サービス: 下位層が隣接する上位層に提供する関数呼び出し [垂直]
- SDUサービスデータユニット：ユーザーが要求する機能を完了するために送信されるべきデータ（有用部分）
- PCIプロトコル制御情報：プロトコルの動作を制御する情報
- PDUプロトコルデータユニット：ピアレイヤ間で送信されるデータユニット（下り送信）
コンセプト
- ネットワークアーキテクチャ
- コンピュータのネットワーク構造を機能的に説明したものです
- コンピュータネットワークのさまざまな層とプロトコルの集合です。
- 抽象 (実装 - 実行可能ないくつかのソフトウェア ハードウェアを指します)
- 階層構造
- 各層は特定のネットワークプロトコルに従います
- レイヤ n がレイヤ n+1 にサービスを提供する場合、サービスにはレイヤ n 自体の機能だけでなく、下位レイヤのサービスが提供する機能も含まれます。
- 隣接するレイヤー間にはインターフェイスのみが存在し、提供されるサービスの具体的な実装の詳細は上位レイヤーから完全にシールドされます。
1.2.2 OSI参照モデル
- オープンシステム相互接続
- 法定基準はまず理論、そして実践
ソース
国際標準化機構 (ISO) は、1984 年にオープン システム相互接続 (OSI) 参照モデルを提案しました。
- データリンク層もテールを追加します
モデル構造
アプリケーション層
- ユーザーと対話してネットワーク トラフィックを生成するすべてのプログラム
典型的なサービス:
- ファイル転送FTP
- 電子メールSMTP
- ワールドワイドウェブHTTP
プレゼンテーション層
- 2 つの通信システム間で交換される情報を処理するための表現 (構文およびセマンティクス)
関数：
- データ形式変換（トランスレータ）
- データの暗号化と復号化
- データの圧縮と回復
セッション層
-
接続を確立し、接続上でデータを正常に送信するためのプレゼンテーション層エンティティ/ユーザー プロセスを提供します。
-
セッション確立同期SYN
関数：
- セッションの確立、管理、終了
- Web ページを開くとセッションが確立されます
- チェックポイントを使用すると、通信がデータ同期に失敗した場合に、セッションがチェックポイント/同期ポイントから通信を再開できるようになります。
- 大きなファイルの転送に適しています
プロトコル: ADSP、ASP
トランスポート層
-
ホスト内の 2 つのプロセス間の通信、つまりエンドツーエンドの通信を担当します。
-
伝送単位：セグメント/ユーザーデータグラム
関数：
- 確実な伝送、信頼できない伝送
- 確実な送信: 接続の確立、確認メカニズム
- 信頼性の低い送信: 非常に小さなデータ
- エラー制御
- フロー制御
- 多重化
- 多重化: 複数のアプリケーション層プロセスが、その下のトランスポート層のサービスを同時に使用できます。
- 分離: トランスポート層は、受信した情報を上のアプリケーション層の対応するプロセスに配信します。
（予約可能です）
プロトコル：
- TCP
- HTTP(Web)、FTP(ファイル転送)、Telnet(リモートログイン)、SMTP(メール)
- UDP: フロー制御なし、輻輳制御なし
- ストリーミング メディア、電話会議、DNS、インターネット電話
ネットワーク層
パケットを送信元から宛先に転送し、パケット交換ネットワーク上のさまざまなホストに通信サービスを提供します。
送信単位：データグラム
関数：
- ルーティング - ベスト パス
- フロー制御
- エラー制御
- 輻輳制御
データリンク層
ネットワーク層から渡されたデータグラムをフレームに組み立てる
伝送単位：フレーム
関数：
- フレーミング (フレームの開始と終了を定義)
- エラー制御
- フロー制御
- アクセス/アクセス制御
- チャネルへのアクセスを制御する
プロトコル：
- SDLC
- HDLC
- PPP
- STP
物理層
物理メディアを介したビットストリームの透過的な伝送
送信単位：ビット
関数：
- インターフェースのプロパティを定義する
- 伝送モードの単信/半二重/二重を定義します。
- 100M ネットワークの伝送速度を定義します...
- ビット同期
- ビットコーディング
プロトコル：
- Rj45
- 802.3
1.2.3 TCP/IP 参照モデル レイヤ 5 参照モデル
実践が先、理論はプロトコルスタックの後にある
OSI と TCP/IP の類似点
- すべてが層状になっている
- 独立したプロトコルスタックの概念に基づく
- 異種ネットワーク相互接続を実現可能
- トランスポート層: 信頼性の高い伝送のために存在します。
- したがって、最初に接続を確立する必要があります
- TCP/IP は相互接続の問題により注意を払うため、ネットワーク層での接続は存在しません。
5層参照モデル
