最近开始学习计算机网络这门课程,特将学习笔记整理成技术博客的形式发表,希望能给大家的计算机网络学习带来帮助。同时盼望大家能对文章评论,大家一起多多交流,共同进步!
本文主要包含以下内容:
(一)计算机网络概念
计算机网络的概念、组成和功能;计算机网络的分类;
计算机网络与互联网的发展历史;计算机网络的标准化工作及相关组织;
(二)计算机网络体系结构与参考模型
计算机网络分层结构;计算机网络协议、接口、服务等概念;
ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型;
1.1 计算机网络概述
1.1.1 概念:计算机网络是一个将分散的,具有独立功能的计算机网络,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。简言之,计算机网络就是一些互连的,自治的计算机系统的集合。
1.1.2 计算机网络的组成:
1. 从组成部分看,分硬件,软件和协议;
2. 从工作方式看,分边缘部分(网络主机),核心部分(网络和路由器);
3. 从功能组成看,分通信子网和资源子网。
1.1.3 计算机网络的功能:数据通信,资源共享,分布式处理,提高可靠性,负载均衡。
1.1.4 计算机网络的分类:
1. 广域网,城域网,局域网,个人局域网(分布范围)
2. 广播式网络,点对点网络(传播方式)
3. 星型网络,总线型网络,环型网络,网状型网络(拓扑结构)
4. 公用网,专用网(使用者)
5. 电路交换网络,报文交换网络,分组交换网络(交换技术)
6. 有线网络,无线网络(传播介质)
1.1.5 计算机网络与互联网的发展历史
1.1.6 计算机网络的标准化工作及相关组织
1.1.7 计算机网络的性能指标:
1. 带宽(Bandwidth):网络的通信线路所能传送数据的能力;
2. 时延(Delay):数据(一个报文或分组)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需要的总的时间,由发送时延,传播时延,处理时延和排队时延组成;
3. 时延带宽积=传播时延×信道带宽;
4. 往返时延(Round-Trip Time, RTT):表示从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认(接收端受到数据后立即发送确认),总共经历的时延。
5. 吞吐量(Throughput):表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口的数据量);
6. 速率(Speed):连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率。
1.2 计算机网络体系结构与参考模型
1.2.1 计算机网络分层结构:为了降低实验设计和调试过程的复杂性。
1.2.2 计算机网络协议、接口、服务的概念:
1. 协议:为进行网络中的数据交换而建立的规则,标准或约定。
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- 语法:传输数据的格式
- 语义:所要完成的功能
- 同步:执行各种操作的条件,时序关系
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2. 接口:同一结点内相邻两层间交换信息的连接点。
3. 服务:下层为紧相邻上层提供的功能调用,也就是垂直的。
1.2.3 ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型:
1. ISO/OSI参考模型,全称系统互联参考模型(OSI/RM),有七层,自下而上依次为:物理层、数据链路层、网络层(低三层统称通信子网)、运输层(承上启下)、会话层、表示层、应用层(高三层统称资源子网);
2. TCP/IP模型:从低到高依次为网络接口层(对应OSI参考模型中的物理层和数据链路层)、网际层、传输层和应用层(对应OSI模型中的会话层、表示层和应用层);
3. 比较:
1. 相似:
1. 两者都采用分层的体系结构;
2. 两者都基于独立的协议栈的概念;
3. 两者都可以解决异构网络的互联。
2. 差别:
1. OSI参考模型的最大贡献就是精确的定义了三个主要概念:服务,协议和接口,这与现代的面向对象程序设计思想非常吻合。而TCP/IP模型在这三个概念上却没有明确区分,不符合软件工程的思想;
2. OSI参考模型通用性良好,TCP/IP模型实际为对已有协议的描述;
3. TCP/IP模型在设计之初就考虑到多种异构网的互联问题,并将网际协议协议IP作为一个单独的重要层次。OSI参考模型最初只考虑到用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互连;
4. OSI参考模型在网络层支持无连接和面向连接的通信,但在传输层仅有面向连接的通信;TCP/IP模型则在网际层仅有一种无连接的通信模式,但在传输层支持无连接和面向连接两种模式。