计算机网络相关知识笔记

什么是计算机网络?

计算机网络是以相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。

主要特征

组建计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享

互联的计算机系统是自治的系统

联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议

分类:

广域网(WAN)100km - 1000km

城域网(MAN)10km - 100lm

局域网(LAN) 10m - 10km

个人局域网(PAN) 0 - 10m

计算机网络组成与结构

组成:

资源子网:主机和终端,终端控制器,联网外设,各种网络软件和数据资源

通信子网:路由器、各种互联设备和通信线路

结构

星形拓扑

环形拓扑

总线形拓扑

树形拓扑

网状拓扑

网络延时

总延时=发送延时+传播延时+排队延时+处理延时

面向连接服务

三阶段:连接建立、连接维护、连接释放

不需要携带目的节点的地址

无连接服务

需要携带目的节点的地址

由于无连接服务发送的分组可能经历不同路径发送到目的主机,先发送的分组不一定先到达目的主机,因此在无连接服务的数据分组传输过程中,目的主机接收的分组可能出现乱序、重复与丢失现象。

无连接服务的可靠性不是很好,但是由于省去了很多保证机制,它的通信协议相对简单,通信效率比较高。

确认和重传机制

数据传输的可靠性一般是通过确认和重传机制保证

确认是指目的主机接收到每个分组后,想源主机发送正确接收分组的确认信息

如果源主机在规定时间内没有收到确认信息,就会认为该数据分组发送失败,然后源主机就会重新发送该数据分组。

确认和重传机制提高了数据传输的可靠性,但需要制定复杂的确认和重传协议,增加网络通信负荷与占用网络带宽。

网络协议

什么是网络协议

一组控制数据交互的通信规则

三要素

语义:解释控制信息每个部分的意义,规定了需要发出何种控制信息,以及完成的动作与做出什么样的响应。

语法:用户数据与控制信息的结构与格式,以及数据出现的顺序。

时序:对事件发生顺序的详细说明。

OSI参考模型

应用层

表现层

会话层

传输层:数据传输单元是报文,为分布在不同地理位置的计算机进程通信提供可靠的端到端连接和数据传输服务。

网络层:数据传输单元是分组,路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的传输路径,实现网络互连,具有流量控制、拥塞控制的能力。

数据链路层:采用差错控制和浏览控制方法,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路

物理层

传输单元 比特

TCP/IP参考模型

应用层

传输层

互联网络层

主机-网络层