1.1 计算机网络在信息时代的作用

1.2 因特网概述

  1. 网络,互连网(互联网)和因特网

网络由若干结点和连接这些结点的链路组成
多个网络通过 路由器 互连起来,构成更大的网络 即互联网(互连网)
互联网是 网络的网络

  1. 因特网发展的三个阶段

ISP: 网络服务提供商 如:移动 联通 电信

  1. 因特网的标准化工作
  1. 因特网的组成

边缘部分:由主机组成,这部分是用户直接使用的。(用来进行通信资源共享
核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成,为边缘部分提供服务。(提供连通性和交换)


1.3 三种交换方式
前提知识:
报文:表示该消息的整块数据
分组:将报文等长分割并加入带有控制信息 首部 后的数据段 又名 包
电路交换
建立连接
通话
释放连接
分组交换
发送方————>路由器—————> 接收方
构造分组 缓存分组 接收分组
发送分组 转发分组 还原报文
(存储转发)
报文交换
原理同分组交换,只是不分割成分组,要求路由器有较大的缓存空间,被分组交换所取代


1.4 计算机网络的定义和分类
最简定义
一些互连的,自治的计算机的集合
分类
按覆盖范围分类
广域网 WAN
城域网 MAN
局域网 LAN
个域网 PAN
按拓扑结构分类
总线型网络
星型~
环型~
网状型~


1.5 性能指标
速率
比特:
8bit = 1Byte KB—210—MB—210—GB—210—TB
连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送比特的速率 单位(bit/s)火狐截图_2022-01-11T03-14-19.477Z.png

带宽
表示网络的通信线路所能传送数据的能力
即:在单位时间内,从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”
火狐截图_2022-01-11T03-20-08.746Z.png

对最后一句话的举例佐证:2.4GHz的路由器的带宽小于5GHz的路由器

吞吐量
单位时间内通过某个网络(或信道,接口)的数据量

时延
网络时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延
||(处理时延+排队时延)无法准确计算

发送时延 = (分组长度/发送速率)
传播时延 = (信道长度/电磁波传播速率)
都是等价于 路程/速度 3*108m/s
火狐截图_2022-01-11T03-39-13.059Z.png
经计算 不一定哪个为主导,具体问题具体分析

时延带宽积
传播时延*带宽

往返时间
一次双向交互所需时间

利用率
火狐截图_2022-01-11T03-58-17.765Z.png
丢包率
指在一定时间内,传输过程在丢失的分组数量总分组数量比值火狐截图_2022-01-11T04-01-55.667Z.png丢失的两种情况:
1.分组存在误码而被结点丢弃
2.交换机通信量过大,导致网络拥塞,而丢弃分组


1.6 计算机网络体系结构
常见的~结构
火狐截图_2022-01-11T04-15-16.572Z.png火狐截图_2022-01-11T08-11-28.315Z.png

火狐截图_2022-01-11T04-33-28.146Z.png


~分层的必要性
火狐截图_2022-01-11T08-26-50.946Z.png


~分层思想的应用举例
火狐截图_2022-01-11T08-38-11.834Z.png应用层 HTTP请求报文

运输层 HTTP请求报文+TCP首部 == TCP报文段

网络层 TCP报文段+IP首部 == IP数据报 查看IP数据报的IP首部
得到目的网络地址,查找路由表,于相应端口转发
数据链路层 帧尾部+IP数据报+帧首部 == 帧 | |
| |
物理层 将帧看作为比特流+前导码 | |
| |
传输媒介 ——————>—>-信号->—>—>—>—>—>->| |———>—>-信号->—>—>—>—>类似步骤

其中TCP首部的作用是区分不同应用进程的通信实现可靠传输
IP首部 使IP数据包可以在互联网上传输(就是能被路由器转发)
帧首部 让帧能在一段链路上或一个网络上传输,能被相应的目的主机接收
帧尾部 FCS 循环冗余校验码 判断接收到的帧是否有误
前导码 让目的主机做好接收帧的准备(标明帧开始符和帧结束符)


~相关专业术语

实体
任何可发送或接收信息的硬件或软件进程 如:路由器,qq
对等实体:同一层的实体
火狐截图_2022-01-11T09-20-06.149Z.png
协议
火狐截图_2022-01-11T09-24-22.078Z.png三要素:
语法:信息格式
语义:完成的操作
时序:顺序关系吧。。火狐截图_2022-01-11T09-23-11.084Z.png

服务
1.下层给上层提供的服务
服务原语:获取服务的命令
火狐截图_2022-01-11T09-30-19.286Z.png
2.
PDU协议数据单元 “横向” 传输的数据单元
SDU服务数据单元 “纵向” 传输的数据单元火狐截图_2022-01-11T09-36-30.151Z.png




第一单元 总结回顾 2022年1月11日17:40:17

习题课
火狐截图_2022-01-11T09-58-56.763Z.png火狐截图_2022-01-11T10-16-49.607Z.png
时延相关习题
1.
传播时延是所有比特所共用的,不用加多遍火狐截图_2022-01-11T10-35-58.783Z.png上述难点的解决方法
画S-t图
发送时延和传播时延显而易见
火狐截图_2022-01-11T10-40-54.494Z.png 2.
重要结论火狐截图_2022-01-11T10-49-12.295Z.png3.难题(这才叫大学难度)
火狐截图_2022-01-11T11-08-14.923Z.png