初识计算机网络。计算机网络基本概念,分类,性能指标
初识计算机网络。计算机网络基本概念,分类,性能指标
本系列博客源自作者在大二期末复习计算机网络时所记录笔记,看的视频资料是B站湖科大教书匠的计算机网络微课堂,祝愿大家期末都能考一个好成绩!
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一、计算机网络基础概念
(一)定义
计算机网络最简洁的定义,是一些互相连接且自治的计算机集合。从更全面的角度看,其定义涉及交换技术、使用者等多个方面。
(二)分类
依据不同标准划分:
- 按传输介质:不同的传输介质会影响网络的传输特性等。
- 按覆盖范围:
- 广域网(WAN):覆盖范围广,用于连接不同地区的网络。
- 城域网(MAN):覆盖城市区域,在城市范围内提供网络服务。
- 局域网(LAN):范围较小,常用于企业、校园等局部区域。
- 个人区域网(PAN):围绕个人设置,比如连接个人电子设备。
- 按拓扑结构:影响网络的布局和数据传输路径等。
网络本质由若干结点和连接这些结点的链路组成。这里容易混淆的是 internet 与 Internet ,前者泛指网络,后者专指全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的因特网 ,同时 Internet 的发展历史也是一部技术演进史。
二、因特网相关要点
(一)因特网服务提供商(ISP)
ISP 是因特网的重要参与者,基于 ISP 构建起三层结构的因特网,是网络架构的重要支撑。
(二)调制解调器
作为网络连接的重要设备,负责信号在数字和模拟之间的转换,保障数据在不同介质上的有效传输。
(三)因特网的 RFC 文档
如同网络世界的规则宝典,规范着网络协议、技术标准等诸多方面,是网络有序运行的保障。
(四)因特网组成
- 边缘部分:由众多主机组成,是用户直接使用网络服务的部分。
- 核心部分:路由器是核心构件,承担分组交换任务,负责转发分组,如同网络交通的指挥中心,确保数据高效传输。
三、网络交换方式
(一)电路交换
以电话线为典型应用,通信时建立专用物理电路,全程独占,如同为通话双方开辟一条专属通道。
(二)分组交换
计算机网络常用方式,将数据分割成一个个分组传输,各分组可走不同路径,可能无序到达,类似货物分批次走不同路线运输。
(三)报文交换
早期电报通信网采用,交换结点采用存储转发机制,先存储报文再转发,像信件先在中转站暂存再继续传递。 报文是表示信息的整块数据,可细分为数据段和首部,分组是一种特殊报文,也叫包 。
四、计算机网络性能指标
(一)速率
衡量数据传输的快慢,单位通常是比特每秒(bit/s) 。
(二)带宽
原本指信号具有的频带宽度,在计算机网络中常指数字信道所能传输的最高数据率。
(三)吞吐量
单位时间内通过某个网络(或接口、信道)的数据量,反映网络实际的数据传输能力。
(四)时延
- 发送时延:主机或路由器发送数据帧所需时间。
- 传播时延:电磁波在信道中传播一定距离所需时间。
- 处理时延:主机或路由器处理分组等操作花费的时间。 时延带宽积是时延与带宽的乘积 ,往返时间(RTT) 衡量从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认所经历的时间 。
(五)利用率
- 信道利用率:某信道有百分之几的时间是被利用的。
- 网络利用率:全网络的信道利用率的加权平均值。 还有丢包率等指标,反映网络传输的可靠性 。公式
揭示了时延和利用率之间的内在联系。
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