计算机网络的概念

概念

计算机网络:是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统,通过通信设备线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享信息传递的系统

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计算机网络是互连的,自治的计算机集合:

  • 互连:互联互通
  • 自治:无主从关系

功能

  1. 数据通信
  2. 资源共享
  3. 分布式处理
  4. 提高可靠性(高可用)
  5. 负载均衡

    组成

    组成部分

  • 硬件
  • 软件
  • 协议

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工作方式

  • 边缘部分:用户直接使用 (C/S方式,P2P方式)
  • 核心部分:为边缘部分服务

    功能组成

  • 通信子网 实现数据通信

对应应用层,表示层和会话层,实现资源共享功能的设备和软件的集合

  • 资源子网 实现资源共享/数据处理 - 对应网络层,数据链路层和物理层

各种传输介质、通信设备、相应的网络协议组成
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分类

分布范围

  • 广域网(WAN) - 交换技术
  • 城域网(MAN)
  • 局域网(WAN) - 广播技术
  • 个人区域网(PAN)

    使用者

  • 公用网

  • 专用网

    交换技术

  • 电路交换

  • 报文交换
  • 分组交换

    拓扑结构

  • 总线

  • 星形
  • 环形
  • 网状

    传输技术

  • 广播式网络 - 共享公共通信信道

  • 点对点网络 - 分组存储转发和路由选择机制

    网络指标

    速率

    速率及数据率或称数据传输率比特率, 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

B/s , kB/s , MB/s , GB/s , KB/s (10**3)

在形容容量时一般用byte,是字节 (2**10)

带宽

带宽原本指某个信号具有频带宽度,即最高频率与最低频率之差,单位是HZ
在计算机网络中,带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力,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

网络设备所支持的最高速度

吞吐量

单位时间内通过某个网络(或信道,接口)的数据量 ,受带宽或网络的额定速率限制

时延

指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间,也叫延迟或迟延
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  • 发送时延: 发送开始到发送完 (数据长度/信道带宽)
  • 传播时延:取决于电磁波传播速度和链路长度 (信道长度/电磁波在信道上的传播速率)
  • 排队时延:等待输出/入链路可用
  • 处理时延:检错,找出口

    高速链路: 提高了带宽,减少了发送时延

时延带宽积

时延带宽积(bit) = 传播时延(s) * 带宽(b/s)

比特为单位的链路长度

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:

  • 往返传播时间 = 传播时延 * 2
  • 末端处理时间

    利用率

  • 信道利用率 有数据通过时间/(有/无)数据通过时间

  • 网络利用率 信道利用率加权平均值