一. 网络的网
1. 互联网
特指Internet,起源于美国,现已发展成世界上最大的、覆盖全球的计算机网络。
2. 计算机网络(简称为网络)
由若干节点和连接这些结点的链路组成
3. 互连网
可以通过路由器把网络互连起来,形成一个覆盖范围更大的计算机网络。
4. 云
当使用一朵“云”来表示网络时,可能有两种不同的情况:
- 云表示的网络已经包含了和网络相连的计算机。
- 云表示的网络里面就只剩下许多路由器和连接这些路由器的链路,把有关的计算机画在云的外面。习惯上,与网络相连的计算机常称为主机(host)
二、 互联网的组成
1. 互联网的边缘部分(提供资源)
- 由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的,用来进行通信和资源共享。
- 处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有主机。这些主机又称为端系统。
- 端系统之间通信的含义:
主机A和主机B进行通信,实际上是运行在A主机上的某个程序和运行在B主机上的另一个程序进行通信。端系统之间的通信方式通常可以划分为两大类:
- 客户–服务器方式(C/S方式)
即Client/Server方式,简称为C/S方式
- 对等方式(P2P方式)
即Peer-to-Peer(点到点)方式,简称为P2P方式
2.互联网的 核心部分
- 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。部分是为边缘部分提供服务的。
- 在互联网核心部分起特殊作用的是路由器
- 路由器是实现分组交换的关键架构,其任务是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。
3.分组交换的主要特点
- 分组交换采用存储转发 技术
- 在发送端,先把较长的报文划分成较短的,固定长度的数据段。
- 每一个数据段前面添加上首部 构成分组。
4. 分组首部的作用
- 每一个分组的首部都含有地址(比如目的地址和源地址)等控制信息。
- 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组首部中的地址信息,把分组转发到下一个节点交换机。
- 每个分组在互联网中独立的选择传输路径
5. 路由器处理分组的过程
- 把收到的分组先放入缓存(暂时存储)。
- 查找转发表 ,找出到某个目的地址应从哪个端口转发。
- 把分组送到适当的端口转发出去。
6. 分组转发的优点和缺点
优点:
缺点:
- 分组在各结点存储转发 时需要排队,会造成一定的时延。
- 分组必须携带的首部(里面由控制信息)也造成了一定的开销。
三、计算机网络的性能
1. 计算机网络的性能指标
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速率:指的是额定速率,也就是信道中传输数据能达到的最大速率
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带宽:在单位时间内网络中某信道所能通过的最高数据率,单位是比特每秒
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吞吐量:在单位时间内通过网络的数据量,吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率限制。
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时延:指一个数据从网络的一端传送到另一段所需的时间。
网络中的时延由以下几个不同的部分组成:
1. 发送时延:主机或路由器在发送数据的过程中所需要的时间。
2. 传播时延:=信道长度/电磁波在信道上的传输速率
3. 处理时延:主机或路由器在收到分组时要花费一定时间进行处理,比如:分析数据的首部,从分组中处理数据的时间等。
4. 排队时延:在分组进入路由器在输入队列和输出队列中排队所需要的时间。 -
时延带宽积:链路的时延带宽积又称“以比特为单位的链路长度”。
时延带宽积 = 传播时延 * 带宽 -
往返时间RTT:从发送数据到接收数据的时间。
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利用率
分为信道利用率和网络利用率
信道利用率是指某信道有百分之几的时间是被利用的,完全空闲的信道利用率为0
网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
信道利用率并非越高越好,当太高时,时延也会增加