计算机网络之网络接口层

时间:2024-02-01 15:47:31

前言

  由于计算机网络知识如果用一篇博客来写,篇幅就会非常长,我将通过TCP/IP四层协议的形式进行连载计算机网络系列的文章,即会把计算机网络分为网络接口层、网络层、传输层和应用层的顺序来写,希望大家可以多多支持。

计算机网络概述

什么是计算机网络

  计算机网络主要由一些通用的、可编程的硬件互连而成,通过这些硬件,可以传送不同类型的数据,并且可以支持广泛和日益增长的应用。计算机网络的不是软件概念,还包含硬件设备,计算机网络不仅仅是信息通信,还可以支持广泛的应用。

计算机网络的分类

  按网络的作用范围,可以分为广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN),其范围如下:

分类 英文 范围 区域
广域网 WAN(Wide Area Network) 几十到几千公里 跨省、跨国
城域网 MAN(Metro. Area Network) 5KM-50KM 城市间
局域网 LAN(Local Area Network) 1KM以内 地区内
  按网络的使用者,可以分为公用网络和专用网络

计算机网络的层次结构

  为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信,以便在更大的范围内建立计算机网络,国际标准化组织(ISO)在1978年提出了"开放系统互联参考模型",即著名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层,自下而上依次为:物理层(Physics Layer)、数据链路层(Data Link Layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Transport Layer)、会话层(Session Layer)、表示层(Presentation Layer)、应用层(Application Layer)。其中第四层完成数据传送服务,上面三层面向用户。

  OSI欲成为全球计算机都遵循的标准,由于OSI在市场化过程中困难重重,TCP/IP在全球范围成功运行,使得OSI最终并没有成为广为使用的标准模型。可能是OSI的专家缺乏实际经验,OSI标准制定周期过长,按OSI标准生产的设备无法及时进入市场,OSI模型设计的并不合理,一些功能在多层中重复出现等原因造成的。除了标准的OSI七层模型以外,常见的网络层次划分还有TCP/IP四层协议以及TCP/IP五层协议,它们之间的对应关系如下图所示:

计算机网络的性能指标

bit Byte KB MB GB TB PB EB
名字 比特位 字节 千字节 兆字节 吉字节 太字节 拍字节 艾字节
比例 - 8bits 1024B 1024KB 1024MB 1024GB 1024TB 1024PB
常见设备 门电路 - 寄存器 高速缓存 内存/硬盘 硬盘 云硬盘 数据仓库
  计算机网络中的数据传输速率单位是:bps=bit/s。为什么电信拉的100M光纤,测试峰值速度只有12M每秒?因为网络常用单位为(Mbps),100M/s = 100Mbps = 100Mbit/s= (100/8)MB/s=12.5MB/s
  计算机网络的性能指标有时延和往返时间RTT。时延包括发送时延、排队时延、传播时延和处理时延。\(发送时延 = \frac{数据长度(