【计网复习】第一章概述-知识点总结(超详细版!!)

2024-01-01 23:17:31

目录

#前言

一、基本知识点

????????1、计算机网络向用户提供的两大基本功能

? ? ? ? 2、互联网基础发展的三个阶段

? ? ? ? 3、组成互联网的两部分

? ? ? ? 4、互联网(即端系统之间)主要的两种通信方式

? ? ? ? 5、比较三种交换方式(电路交换、报文交换、分组交换)的优缺点

? ? ? ? 6、三种交换主要特点

? ? ? ? 7、计算机网络按 网络的作用范围 分类

? ? ? ? 8、计算机网络的主要性能指标

????????①速率(bit/s,有时也写为bps,即bit per second)

????????②带宽(b/s或bit/s,"比特每秒")

????????③吞吐量(throughput)

????????④时延(delay/latency)

????????⑤时延带宽积

????????⑥往返时间RTT(Round-Trip Time)

????????⑦利用率

? ? ? ? 9、发送时延与传播时延的区别

? ? ? ? 10、网络协议 的定义与 协议包含的3种元素

????????11、计算机网络的分层 与 分层的好处

????????12、需要分层的原因

二、概念解释

? ? -知识概念

? ? ? ? internet

? ? ? ? Internet

? ? ? ? ISP(Internet Service Provider)

? ? ? ? IXP(Internet eXchange Point)

? ? ? ? WWW(World Wide Web)

? ? ? ??DNS(Domain Name System)

? ? ? ? TCP(Transmisson Control Protocol)

? ? ? ? UDP(User Datagram Protocol)

? ? ? ? PDU(Protocol Data Unit

? ? ? ? 计算机之间通信

? ? ? ? 电路交换

? ? ? ? 比特(bit)

? ? -组织概念

? ? ? ? 互联网管辖组织关系图

-本章的重要概念(书本)

三、数学计算

? ? ? ? 1、发送时延

? ? ? ? ·算式

? ? ? ??·【例题1】

?????????2、传播时延

? ? ? ? ·算式:

? ? ? ? ? ? ? ? ?·【例题2】

? ? ? ? 3、时延带宽积


#前言

? ? ? ? 本文是给自己拿来作复习用的~会有点乱~大家见谅~(o゚▽゚)o ?

? ? ? ? 是结合了课本、复习ppt以及自身的理解,将书本知识进行总结以及可能出现的概念进行简单解释,也综合了一点可能会出到的计算题~

? ? ? ? 如有误,欢迎指出并一起探讨哩~~

一、基本知识点

????????1、计算机网络向用户提供的两大基本功能:

?????????①连通性——两台间可互换信息(但互联网具有虚拟性)

? ? ? ? ?②共享——即资源共享。有多方面,如:信息共享、软件共享、硬件共享…

? ? ? ? ?(硬件共享Exp:比特币 算是区块上的硬件共享,凭计算机性能得币挖矿)

? ? ? ? 2、互联网基础发展的三个阶段:

? ? ? ? ①第一阶段——从单个网络ARPANET向互连网发展的过程。

? ? ? ? ②第二阶段——建成了三级结构的互联网。(1985年起)

? ? ? ? ?(三级-主干网、地区网、校园网/企业网)

? ? ? ? ③第三阶段——逐渐形成了全球范围的多层次ISP结构的互联网。(1993年起)

? ? ? ? ?(ISP-互联网服务提供者)

? ? ? ? 3、组成互联网的两部分:

? ? ? ? ①边缘部分-由所有主机(服务器)组成,用户直接使用的;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? -作用:进行通信(传送数据、音频或视频)和资源共享

? ? ? ? ②核心部分-由大量网络与链接这些网络的路由器组成,为边缘部分提供服务;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? -作用:为边缘部分提供连通性和交换

? ? ? ? 4、互联网(即端系统之间)主要的两种通信方式:

? ? ? ? ①客户服务器方式(C/S方式)-即Client/Server方式

? ? ? ? ②对等方式(P2P方式)-即Peer-to-Peer方式

? ? ? ? 5、比较三种交换方式(电路交换、报文交换、分组交换)的优缺点:

? ? ? ? ?①电路交换:(适合连续性的数据)

? ? ? ? ? ? ? ? 重要特点:在通话的全部时间内,通话的两个用户始终占用端到端的通信资源

? ? ? ? ? ? ? ? 优点:实时性强时延小,交换设备成本较低,对连续传送大量数据效率高

? ? ? ? ? ? ? ? 缺点:线路利用率低,电路连续时间长通信效率低,不同终端用户不能通信

? ? ? ? ?②报文交换(存储转发)

? ? ? ? ? ? ? ? 优点:不需要预先分配传输带宽(不需建立连接),信道利用率高(中继电路利用率高),可实现不同速率不同规程的终端通信(可以多个用户使用一条线路)

? ? ? ? ? ? ? ? 缺点:时延大占用交换节点大量的内存外存实时性不高

????????③分组交换(存储转发)

? ? ? ? ? ? ? ? 优点:兼顾电路与报文交换的优点,电路利用率高,传输时延小交互性好

? ? ? ? ? ? ? ? 缺点:额外开支稍大

? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? 6、三种交换主要特点:

? ? ? ? 电路交换——整个报文的比特流持续地从源点直达终点,好像在一个管道中传送

? ? ? ? 报文交换——整个报文先传送到相邻节点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个节点

? ? ? ? 分组交换——单个分组(这只是整个报文的一部分)传送到相邻节点,存储下来后查找转发表,转发到下一个节点

? ? ? ? 如下图:

? ? ? ? 7、计算机网络按 网络的作用范围 分类:

????????①广域网WAN(Wide Area Network)

????????②局域网LAN(Local Area Network)

????????③城域网MAN(Metropolitan Area Network)

????????④个人区域网PAN(Personal Area Network)

????????????????????????

? ? ? ? 8、计算机网络的主要性能指标:
????????①速率(bit/s,有时也写为bps,即bit per second):

? ? ? ? ? ? 速率数据率(data rate)/比特率(bit rate),表示数据的传送速率,是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s等;b就是bit,一个“二进制数字”,也称“位”。

????????(注意提到网络的速率时,往往指的是额定速率或标称速率,而非实际运行速率)

????????带宽(b/s或bit/s,"比特每秒")

? ? ? ? ? ? 两种含义:a、指某个信号具有的频带宽度,单位是赫兹Hz,或千赫、兆赫、吉赫)

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? b、表示在单位时间内网络中某信道所能通过的“最高数据率”单位是数据率的单位bit/s,"比特每秒"

? ? ? ? ? ? ?更常用的带宽单位:
? ? ? ? ? ? ? 千比每秒,即kb/s(103 b/s)

? ? ? ? ? ? ? 兆比每秒,即Mb/s(10e6 b/s)

? ? ? ? ? ? ? 吉比每秒,即Gb/s(10e9 b/s)

? ? ? ? ? ? ? 太比每秒,即Tb/s(10e12 b/s)

????????③吞吐量(throughput):表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的实际数据量
????????④时延(delay/latency)(很重要的性能指标-计算)

? ? ? ? ? ? ? ? a、发送时延(内部):主机或路由器发送数据帧所需要的时间

? ? ? ? ? ? ? ? b、传播时延(外部):是电磁波(无线信号)在信道中传播一定的距离需要花费的时间

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (传播时延由链路特性决定,与发送时延本质上不同)

? ? ? ? ? ? ? ? c、处理时延:对分组数据进行分析、提取、差错检验或查找转发表时产生了处理时延

? ? ? ? ? ? ? ? d、排队时延:排队等待处理、转发时产生的时延,往往取决于网络当时的通信量

? ? ? ? ? ? ? ? 总时延:

????????????????

? ? ? ? ? ? ? ? 各时延具体产生位置:

????????????????

????????⑤时延带宽积(bit)

? ? ? ? ? ? ? ? ?时延带宽积又称为 以比特为单位的链路长度 ,为 传播时延 和 带宽 相乘得到的度量

????????⑥往返时间RTT(Round-Trip Time,即双向交互一次所需的时间)

????????⑦利用率(信道利用率&网络利用率)

? ? ? ? 9、发送时延与传播时延的区别
发送时延传播时延
发生地方?机器内部的发送器中机器外部的传输信道媒体上
有关/无关项与传输信道的长度(或信号传送的距离)没有任何关系

与信号的发送速率无关;

信号传送的距离越远,传播时延就越大;

由链路特性决定;

计算公式

? ? ? ? 10、网络协议 的定义与 协议包含的3种元素:

? ? ? ? ????????网络协议(network protocol),简称为协议,是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

? ? ? ? ? ? ? ? 协议包含的3种元素:

????????????????①语法:数据与控制信息的结构或格式

????????????????②语义:需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应

????????????????③同步:事件实现顺序的详细说明

????????11、计算机网络的分层 与 分层的好处:

? ? ? ? ? ? ? ? -五层协议的体系结构(重要)

? ? ? ? ? ? ? ? -五层协议的体系应用层运输层网络层(或网际层)、数据链路层物理层组成;

? ? ? ? ? ? ? ? ????????运输层最重要的协议是TCPUDP协议,而网络层最重要的协议是IP协议;

? ? ? ? ? ? ? ? ????????(通信两端协议要对等)

????????????????-各层中的协议

? ? ? ? ? ? ? ? -分层的好处:

????????????????①各层之间是独立的

????????????????②灵活性好(可以部署到任何地方,不需考虑下层的不同)

????????????????③结构上可分割开

????????????????④易于实现和维护

????????????????⑤能促进标准化工作

????????????????

????????12、需要分层的原因:

? ? ? ? ? ? ? ? 原因:网络复杂->尽量把内容抽象出来,各司其职。

????????????????把需要的功能抽象出来的话,就不用考虑底层/别的层,如果需要交互时就发给下一层。?


二、概念解释:

? ? -知识概念
? ? ? ? internet:互连网,通用名词。
? ? ? ? Internet:互联网,专用名词。
? ? ? ? ISP(Internet Service Provider):互联网服务提供者在许多情况下ISP就是一个进行商业活动的公司,如中国电信、中国联通、中国移动等公司都是我国最有名的ISP。
? ? ? ? IXP(Internet eXchange Point):互联网交换点,用作分组交换。
? ? ? ? WWW(World Wide Web):万维网,使用HTTP协议来传输数据。
? ? ? ??DNS(Domain Name System):域名系统
? ? ? ? TCP(Transmisson Control Protocol):传输控制协议,提供面向连接的可靠的数据传输服务,其数据传输单位是报文段。
? ? ? ? UDP(User Datagram Protocol):用户数据报协议,提供无连接的尽最大努力的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性),其数据传输的单位是用户数据报。
? ? ? ? PDU(Protocol Data Unit):协议数据单元

? ? ? ? 计算机之间通信:主机A的某个进程和主机B上的另一进程进行通信
? ? ? ? 电路交换:这种必须通过“建立连接(占用通信资源)-> 通话(一直占用通信资源)-> 释放连接 (归还通信资源)”三个步骤的交换方式
? ? ? ? 比特(bit):①表示二进制数字中的一个1或0

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?②信息论中使用的信息量的单位

? ? -组织概念
? ? ? ? 互联网管辖组织关系图:

????????

????????

-本章的重要概念(书本)


三、数学计算

? ? ? ? 1、发送时延
? ? ? ? ? ? ? ? ·算式:

? ? ? ????????【例题1】假定有一个长度为100MB的数据块。在带宽为1 Mbit/s的信道上连续发送(即发送速率为1 Mbit/s),问其发送时延是?

? ? ? ? ? ? ? ? ????解析:①100MB中 M指的是 2的20次方 ,B指的字节Byte,1 字节Byte = 8 比特bit

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? MB-兆字节-> 1MB=1024KB=1024*1024B=1024*1024 B= 2的20次方 *8b

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?②1 Mbit/s中 M指的是 10的6次方,即兆比每秒。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?作答:

???????
?????????2、传播时延
? ? ? ? ? ? ? ? ??·算式:

????????????????·【例题2】收发两端之间的传输距离为500km,信号在媒体上的传播速率为2e8 m/s.

试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:

? ? ? ? ? ? ? ? (1)数据长度为1e7 bit,数据发送速率为100 kb/s

? ? ? ? ? ? ? ? (2)数据长度为1e3 bit,数据发送速率为1 Gb/s

? ? ? ? ? ? ? ? 作答:

????????????????????????

? ? ? ? 3、时延带宽积

? ? ? ? ? ? ? ? ? ·算式:

文章来源:https://blog.csdn.net/Aliothxx/article/details/135285453
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