带你了解计算机网络基础知识

一、现在最主要的三种网络

Ø 电信网络(电话网)

Ø 有线电视网络

Ø 计算机网络 (发展最快,信息时代的核心技术)

二、internet 和 Internet

Ø internet 是普通名词

泛指一般的互连网(互联网)

Ø Internet 是专有名词,标准翻译是“因特网”

世界范围的互连网(互联网)

使用 TCP/IP 协议族

前身是美国的阿帕网 ARPANET

三、计算机网络的带宽

计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率,即每秒多少比特。

描述带宽也常常把“比特/秒”省略。

例如,带宽是 10 M,实际上是 10 Mb/s。注意:这里的 M 是 106。

四、对宽带传输的错误概念

在网络中有两种不同的速率:

Ø 信号(即电磁波)在传输媒体上的传播速率(米/秒,或公里/秒)

Ø 计算机向网络发送比特的速率(比特/秒),也叫传输速率。

这两种速率的意义和单位完全不同。

宽带传输:计算机向网络发送比特的速率较高。

宽带线路:每秒有更多比特从计算机注入到线路。

宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。

早期的计算机网络采用电路交换,新型的计算机网络采用分组交换的、基于存储转发的方式。

分组交换:

Ø 在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块

Ø 每个块增加带有控制信息的首部构成分组(包)

Ø 依次把各分组发送到接收端

Ø 接收端剥去首部,抽出数据部分,还原成报文

IP 网络的重要特点

u 每一个分组独立选择路由。

u 发往同一个目的地的分组,后发送的有可能先收到(即可能不按顺序接收)。

u 当网络中的通信量过大时,路由器就来不及处理分组,于是要丢弃一些分组。

u 因此, IP 网络不保证分组的可靠地交付。

u IP 网络提供的服务被称为:

  尽最大努力服务(best effort service)

五、最重要的两个协议:IP 和 TCP

TCP 协议保证了应用程序之间的可靠通信,IP 协议控制分组在因特网的传输,但因特网不保证可靠交付.

在 TCP/IP 的应用层协议使用的是客户服务器方式。

u 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。

u 客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。

u 当 A 进程需要B进程的服务时就主动呼叫B进程,在这种情况下,A 是客户而 B 是服务器。

u 可能在下一次通信中,B 需要 A 的服务,此时,B 是客户而 A 是服务器。

注意:

² 使用计算机的人是“用户”(user)而不是“客户”(client)。

² 客户和服务器都指的是进程,即计算机软件。

² 由于运行服务器进程的机器往往有许多特殊的要求,因此人们经常将主要运行服务器进程的 机器(硬件)不严格地称为服务器。

² 例如,“这台机器是服务器。” 意思是:“这台机器(硬件)主要是用来运行服务器进程(软件)。”

² 因此,服务器(server)一词有时指的是软件,但也有时指的是硬件。

六、总结

v 因特网(Internet)是世界范围的、互连起来的计算机网络,它使用 TCP/IP 协议族,并且它的前身是美国阿帕网 ARPANET。

v 计算机网络的带宽是网络可通过的最高数据率。

v 因特网使用基于存储转发的分组交换,并使用 IP 协议传送 IP 分组。

v 路由器把许多网络互连起来,构成了互连网。路由器收到分组后,根据路由表查找出下一跳路由器的地址,然后转发分组。

v 路由器根据与其他路由器交换的路由信息构造出自己的路由表。

v IP 网络提供尽最大努力服务,不保证可靠交付。

v TCP 协议保证计算机程序之间的、端到端的可靠交付。

v 在 TCP/IP 的应用层协议使用的是客户服务器方式。

v 客户和服务器都是进程(即软件)。客户是服务请求方,服务器是服务提供方。

v 服务器有时也指“运行服务器软件”的机器。

========================================================================

一、IP 网络是虚拟网络

u IP 网络是虚拟的。在 IP 网络上传送的是 IP数据报(IP 分组)。

u 实际上在网络链路上传送的是“帧”,使用的是帧的硬件地址(MAC 地址)。

u 地址解析协议 ARP 用来把 IP 地址(虚拟地址)转换为硬件地址(物理地址)。

二、IP 地址的表示方法

IP 地址的表示方法有两种:二进制和点分十进制。

IP 地址是 32 位二进制数字,为方便阅读和从键盘上输入,可把每 8 位二进制数字转换成一个十进制数字,并用小数点隔开,这就是点分十进制。

三、因特网的域名

因特网的域名分为:

u 顶级域名

u 二级域名

u 三级域名

u 四级域名

四、域名服务器 DNS (Domain Name Server)

因特网中设有很多的域名服务器 DNS,用来把域名转换为 IP 地址。

五、电子邮件

发送邮件使用的协议——简单邮件传送协议SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

接收邮件使用的协议——邮局协议版本3 POP3 (Post Office Protocol version 3)

注:邮件的传送仍然要使用IP 和 TCP 协议

六、统一资源定位符 URL (Uniform Resource Locator)

u URL 用来标识万维网上的各种文档。

u 因特网上的每一个文档,在整个因特网的范围内具有惟一的标识符 URL。

u URL 实际上就是文档在因特网中的地址。

七、超文本传送协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol)

万维网客户程序与服务器程序之间的交互遵守超文本传送协议 HTTP。

八、结束语

² IP 地址是 32 位二进制数字。为便于阅读和键入,也常使用点分十进制记法。

² 个人用户上网可向本地 ISP 租用临时的 IP 地址。

² 域名服务器 DNS 把计算机域名转换为计算机使用的 32 位二进制 IP 地址。

² 发送电子邮件使用 SMTP 协议,接收电子邮件使用 POP3 协议。

² 统一资源定位符 URL 惟一地确定了万维网上文档的地址。

² 超文本传送协议 HTTP 用于万维网浏览器程序和服务器程序的信息交互。

² 超文本标记语言 HTML 使万维网文档有了统一的格式。

² IP 电话不使用 TCP 协议。利用 IP 电话网关使得在普通电话之间可以打 IP 电话。

==========================================================================

一、因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)

根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的IP 地址数目的不同,ISP 也分成为不同的层次。

二、两种通信方式

在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类:C/S 方式 和P2P 方式(Peer-to-Peer,对等方式)。

三、因特网的核心部分

网络核心部分是因特网中最复杂的部分。

网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性,使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信(即传送或接收各种形式的数据)。

因特网的核心部分是由许多网络和把它们互连起来的路由器组成,而主机处在因特网的边缘部分。

在因特网核心部分的路由器之间一般都用高速链路相连接,而在网络边缘的主机接入到核心部分则通常以相对较低速率的链路相连接。

主机的用途是为用户进行信息处理的,并且可以和其他主机通过网络交换信息。路由器的用途则是用来转发分组的,即进行分组交换的。

在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。

路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件,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。

四、电路交换

电路交换必定是面向连接的。

电路交换的三个阶段:建立连接、通信、释放连接。

五、网络的分类

u 不同作用范围的网络

Ø 广域网 WAN (Wide Area Network)

Ø 局域网 LAN (Local Area Network)

Ø 城域网 MAN (Metropolitan Area Network)

Ø 个人区域网 PAN (Personal Area Network)

u 从网络的使用者进行分类

Ø 公用网 (public network)

Ø 专用网 (private network)

u 用来把用户接入到因特网的网络

Ø 接入网 AN (Access Network),它又称为本地接入网或居民接入网。

注:由 ISP 提供的接入网只是起到让用户能够与因特网连接的“桥梁”作用。

六、计算机网络的性能指标

u 速率

u 带宽

u 吞吐量

u 时延(delay 或 latency)

v 传输时延(发送时延) —— 从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完 毕所需的时间。

v 传播时延 —— 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

 注:信号传输速率(即发送速率)和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。

v 处理时延 —— 交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。

v 排队时延 —— 结点缓存队列中分组排队所经历的时延。

总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+处理时延

u 时延带宽积

u 利用率 —— 分为信道利用率和网络利用率。

v 信道利用率——某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)。

v 网络利用率——全网络的信道利用率的加权平均值。

注:信道利用率并非越高越好。

七、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。其组成要素有以下三点:

u 语法 数据与控制信息的结构或格式 。

u 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。

u 同步 事件实现顺序的详细说明。

八、实体、协议、服务和服务访问点

实体(entity)——表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

协议——是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

v 在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。

v 要实现本层协议,还需要使用下层所提供的服务。

v 本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。

v 下面的协议对上面的服务用户是透明的。

v 协议是“水平的”,即协议是控制对等实体之间通信的规则。

v 服务是“垂直的”,即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

同一系统相邻两层的实体进行交互的地方,称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。

九、TCP/IP的体系结构

计算机网络.png

路由器在转发分组时最高只用到网络层,而没有使用运输层和应用层。

=================================================================================
关注以下公众号每天接收新知识,快来订阅吧!


微信公众号.png
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,607评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,047评论 2 379
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,496评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,405评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,400评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,479评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,883评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,535评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,743评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,544评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,612评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,309评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,881评论 3 306
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,891评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,136评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,783评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,316评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 第一章 一、现在最主要的三种网络 Ø 电信网络(电话网) Ø 有线电视网络 Ø 计算机网络 (发展最快,信息时代的...
    Roper_被注册阅读 619评论 0 0
  • 网络层提供的两种服务 在计算机网络领域,网络层应该向运输层提供怎样的服务(面向连接还是无连接)曾引起了长期的争论,...
    srtianxia阅读 3,919评论 0 12
  • 1、TCP为什么需要3次握手,4次断开? “三次握手”的目的是“为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端...
    杰伦哎呦哎呦阅读 3,470评论 0 6
  • 最近,拼多多真是一个热门话题,网上大把大把的自媒体都在骂它,凭什么一个卖假货的竟然能在纳斯达克上市成功?!且股价上...
    王呦鹿阅读 858评论 0 0
  • 我们来到一所叫做青春的门前,在门前徘徊着,可当我们下定决心要跨进门,走在前方布满...
    冷寂灬阅读 193评论 0 0