计算机网络笔记总结：part0概述
- 0.计算机网络的介绍
- 0.1计算机网络的概念
- 0.2计算机网络的功能
- 0.3计算机网络的组成
- 0.4计算机网络的分类
- 0.5脑图总结
- 1.计算机网络的相关指标
- 1.1速率
- 1.2带宽
- 1.3吞吐量
- 1.4时延
- 1.5时延带宽积
- 1.6往返时延RTT
- 1.7利用率
- 2计算机网络体系结构
- 2.1分层的相关概念
- 2.1.1为什么要分层
- 2.1.2怎么分层？
- 2.1.3正式认识分层结构
- 2.1.4概念总结
- 3.ISO/OSI参考模型
- 3.1ISO参考模型---怎么来的？
- 3.2ISO参考模型解释通信过程
- 3.2.1表示层
- 3.2.2会话层
- 3.2.3传输层
- 3.2.4网络层
- 3.2.5数据链路层
- 3.2.6物理层
- 3.3OSI参考模型与TCP/IP参考模型
- 3.3.1OSI参考模型与TCP/IP参考模型不同点
- 3.3.2 5层参考模型，综合了OSI和TCP/IP的优点
- 3.3.3 5层参考模型的数据封装和解封装
0.计算机网络的介绍
怎么学计算机网络
理解记忆，抓住重点
0.1计算机网络的概念
网络包含了计算机网络，计算机网络只是网络的一个分支，网络还包含了电话网、铁路网、人体内神经系统网络。计算机网络是通信技术和计算机技术相结合的一个产物。
计算机网络：是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，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。
这里的分散指的是地域的不同，比如跨省、跨市
这里的独立功能指的是它们的功能是不一样的，是相互独立起来的
计算机系统既包括手机端：Android、iOS，也包括电脑端：Windows、macOS，计算机系统也叫做端系统。
通信设备通常指的是交换机和路由器，线路指的是通信设备和端系统所连接的介质。
计算机网络是互联的、自治的计算机集合。
互联指的是互联互通 经过数据链路，数据链路包括一些有线的传输介质（双绞线、同轴电缆、光纤），无线的传输介质（卫星、电波、无线电波、微波等等）
自治指的是无主从关系，不能控制对方
0.2计算机网络的功能
- 数据通信：数据在信道上可以传输，传文件、发文档
- 资源共享：硬件、软件、数据
- 分布式处理：多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分 Hadoop平台
- 提高可靠性：当一台计算机宕机不工作时，数据可以走另外一个计算机（替代机），保证了可靠性。
- 负载均衡：工作任务均衡分配
0.3计算机网络的组成
-
从组成部分考虑：硬件（端系统、数据链路、通信设备）、软件、协议
-
从工作方式考虑： 边缘部分：用户的主机在这里，用户可以实现数据的通信，端系统通信有两种方式：客户-服务器方式、P2P方式
核心部分：网络、路由器，为边缘部分服务
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从功能组成考虑：通信子网 实现数据通信
资源子网 实现资源共享/数据处理
数据通信、资源共享
0.4计算机网络的分类
-
按分布范围分：广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）、个人区域网（PAN）
跨国 在一个城市内 1km以内（比如校园网）
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按使用者分：公用网 中国电信·······
专用网 军队、政府、公安
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按交换技术分：电路交换、报文交换、分组交换
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按拓扑结构分：总线型、星型、环型、网状型
-
按传输技术分：广播式网络 共享公共通信信道
点对点网络 使用分组存储转发和路由选择机制
0.5脑图总结
1.计算机网络的相关指标
1.1速率
速率即数据率或称数据传输率或比特率
比特 1/0 位
数据传输的单位
连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率。
单位是b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s，Tb/s
1.2带宽
（1）“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)。
（2）计算机网络中，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”，b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s。
网络设备支持的最高速度
发送速率，传输速率
1.3吞吐量
表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。单位b/s,kb/s,Mb/s等。
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）从网络的（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。
1.5时延带宽积
时延带宽积=传播时延*带宽
时延带宽积又称以比特为单位的链路长度。
即“某链路现在有多少比特”
1.6往返时延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即发送确认），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
末端处理时间
1.7利用率
利用率 信道利用率 有数据通过的时间/（有+无）数据通过的时间
网络利用率 信道利用率加权平均值
2计算机网络体系结构
2.1分层的相关概念
2.1.1为什么要分层
发送文件前要完成的工作：
-
发起通信的计算机必须将数据通信的链路进行激活。
-
要告诉网络如何识别目的主机。
-
发起通信的的计算机要查明目的主机是否开机，并且与网络连接正常。
-
发起通信的计算机要弄清楚，对方计算机中文件管理程序是否已经做好准备工作。
-
确保差错和意外可以解决。
············
2.1.2怎么分层？
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，上层单项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。
2.1.3正式认识分层结构
-
实体：第n层中的活动元素成为n层实体。同一层的实体叫做对等实体。
-
协议：为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。【水平】
语法：规定传输数据的格式。
语义：制定所要完成的功能
同步：规定各种操作的顺序
-
接口（访问服务点SAP）：上层使用下层服务的入口。
-
服务：下层为相邻上层提供的功能调用。【垂直】
2.1.4概念总结
网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构。
计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构。
每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能。
计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。
第n层在向n+1层提供服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能。
仅仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。
体系结构是抽象的，而实现是指能运行的一些软件和硬件。
3.ISO/OSI参考模型
3.1ISO参考模型—怎么来的？
为了解决计算机网络复杂的大问题---------> 分层结构（按功能）
OSI 7层
用 应用层 7
试 表示层 6 这三层是资源子网（数据处理）
慧 会话层 5
淑 传输层 4
网 网络层 3
联 数据链路层 2 这三层是通信子网（数据通信）
物 物理层 1
3.2ISO参考模型解释通信过程
3.2.1表示层
用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式（语法和语义）
功能一：数据格式变换 翻译官
功能二：数据加密解密
“我的微信支付密码是xxx”
功能三：数据压缩和恢复
3.2.2会话层
向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据。这是会话，也是建立同步。
功能一：建立、管理、终止会话
功能二：使用校验点可使会话在通信时效时从校验点/同步点继续恢复通信，实现数据同步。
适用于传输大文件
3.2.3传输层
负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据报。
功能一：可靠传输、不可靠传输
功能二：差错控制
功能三：流量控制
功能四：复用分用
3.2.4网络层
主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层传输单位是数据报。
功能一：路由选择
功能二：流量控制
功能三：差错控制
功能四：拥塞控制
3.2.5数据链路层
主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧。
数据链路层 /链路层的传输单位是帧
功能一：成帧（定义帧的开始和结束）
功能二：差错控制 帧错+位错
功能三：流量控制
功能四：访问（接入）控制 控制对信道的访问
3.2.6物理层
主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输。
物理层传输单位是比特。
透明传输：指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。
功能一：定义接口特性
功能二：定义传输模式：单工、半双工、双工
功能三：定义传输速率
功能四：比特同步
功能五：比特编码
3.3OSI参考模型与TCP/IP参考模型
3.3.1OSI参考模型与TCP/IP参考模型不同点
3.3.2 5层参考模型，综合了OSI和TCP/IP的优点
3.3.3 5层参考模型的数据封装和解封装
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