计算机网络笔记整理
- 1.计算机网络性能指标
-
-
- 1.1速率：
- 1.2带宽
- 1.3吞吐量
- 1.4时延
- 1.4.1发送时延
- 1.4.2传播时延
- 1.4.3排队时延
- 1.4.4处理时延
- 1.5时延带宽积
- 1.6往返时间RTT
- 1.7利用率
- 1.7.1信道利用率
- 1.7.2网络利用率
- 1.7.3时延和利用率的关系图
-
- 2.计算机网络体系结构
-
-
- 2.1为什么要分层？
- 2.2.分层的基本原则
- 2.3分层结构
- 2.4体系结构→计算机网络的各层及其协议的集合
- 2.4.1各层功能简介
- 2.5 TCP/IP参考模型
- 2.5.1参考模型的传输过程简介
- 2.6协议与服务的区别
-
1.计算机网络性能指标
1.1速率：
速率即数据率或称数据传输率或比特率，即连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数速率
单位：b/s kb/s Mb/s Gb/s Tb/s
存储容量 1kb=2的十次方B
1.2带宽
原本指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹（Hz）
计算机网络中的带宽
带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位是比特每秒，网络设备所支持的最高速度（理想状况）
单位b/s（bps），1Kb/s=210 bps ；1Mb/s=220 bps ；1Gb/s=230 bps；1Tb/s=240 bps
1.3吞吐量
表示在单位时间内通过某个网络（或信道，接口）实际的数据量，单位b/s, kb/s, Mb/s
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制
1.4时延
指数据（报文/分组/比特流）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间，也叫 延迟 或 迟延，单位是s
1.4.1发送时延
发送时延（发生在机器内部）
从发送分组的第一个比特算起，到该分组的最后一个比特发送完毕所需的时间
发送时延=数据长度/信道带宽（发送速率）
1.4.2传播时延
传播时延（发生在机器外部 信道上）
取决于电磁波传播速度和链路长度
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率 （工人背着比特流跑起来）
1.4.3排队时延
主机线路由分析首部、提取数据部分、差错检测、路由选择等需花费的时间
自我理解：等待输出/输入 链路可用的时间
1.4.4处理时延
在路由的输入队列中等待时间长度，检错找出口
总时延＝发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
注意事项2→容易产生的错误概念：
①.对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。
②.提高链路带宽减小了数据的发送时延。
1.5时延带宽积
表示发送的第一个比特到达终点时已发送比特数
时延带宽积＝传播时延×带宽
又称为以 比特为单位的链路长度 即“某段链路现在有多少比特” 描述数据容量性能指标
1.6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刻发送确认），总共经历的时延
- RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多
-
RTT包括：
往返传播时延=传播时延*2（重要）
末端处理时间
1.7利用率
1.7.1信道利用率
信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。
1.7.2网络利用率
网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值
- 注意→①.信道利用率并非越高越好。
②.时延D与网络利用率U之间存在以下关系：
若令 D0 表示网络空闲时的时延，D 表示网络当前的时延，则在适当的假定条件下，可以用下面的简单公式表示 D 和 D0之间的关系：
1.7.3时延和利用率的关系图
2.计算机网络体系结构
2.1为什么要分层？
相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。
2.2.分层的基本原则
- 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，相互交流尽可能少
- 结构上可以分割开，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
2.3分层结构
2.4体系结构→计算机网络的各层及其协议的集合
2.4.1各层功能简介
①.应用层：直接为用户应用进程服务
②.运输层：为两个主机中进程之间通信提供服务
③.网络层：将运输层报文封装后进行传送，并选择路由
④.数据链路层：在相邻两个主机间点对点传送
⑤.物理层：透明传输比特流
2.5 TCP/IP参考模型
2.5.1参考模型的传输过程简介
5层参考模型解析
5层参考模型的数据封装与解封装
2.6协议与服务的区别
实体→任何可发送或接收信息的硬件或软件进程；
协议→控制两个对等实体进行通信的规则的集合；
①.协议的实现保证了向上层提供服务，下面的实体是透明的，上层只能看到下层的服务，看不到协议
②.协议是水平的，而服务是垂直的；
服务数据单位→层与层之间交换的数据的单位；
访问服务点→相邻层交换信息的地方称；
部分图片参考
2019王道考研 计算机网络