苟日新,日日新,又日新
计网基础
存储单位:
bit(比特),位 简称 b,电脑二进制数据的最小单位:0,1
Byte(字节),简称 B,但在平常使用是 b,电脑的存储单位是字节
一个ASCII一个字节,一个英文字符两个字节,与编码有关
KB(千字节)
换算关系:
1 Byte = 8 bit
1 KB = 1024 B
1 MB = 1024KB
1 GB = 1024 MB
1 TB =1024 GB
网速单位:
比特每秒(bps\bit/s\b/s),不管B还是b就是比特 bit
网络技术中的速率指的是数据的传送速率,也称为数据率或比特率,指每秒传输多少二进制代码位数,单位用位/秒(bit/s或b/s),也记作bps 。
换算关系
1 KB/s = 8*1Kb/s
换算后单位是bps的
K = 10^3 千
M = 10^6 兆
G = 10^9 太
P = 10^15 拍
区别容量和容量和速率:速率是每秒作单位
第一章
计算机网络(computer networks):大量相互独立但彼此连接的计算机共同完成计算任务。
计算机通信网络、计算机网络和分布式计算机系统的联系与区别:
● 计算机通信网络是以传输简单信息为主要目的,用通信系统将多 个计算机连接起来的计算机系统的集合。计算机通信网络是计算机 网络的雏形,是计算机网络的低级阶段。
● 计算机网络是以相互间共享资源的方式连接起来,并且各自具有 独立功能的计算机系统的集合。
● 分布式计算机系统是建立在网络之上的软件系统,其目的是将大 量的计算机通过网络连接在一起,获得极高的运算能力及广泛的数 据共享。
● 联系:计算机网络为分布式系统提供了基础,分布式系统是计算 机网络的高级形式。
网络硬件
普遍使用的传输技术:广播式链路和点到点链路
分类标准:传输技术和网络尺度
点到点链路(point-to-point links):
- 单播:只有一个发送方和接收方,短信息首先访问一个或多个中间机器,称为数据包或包。
广播式链路(bradcating):
任何一台机器发送的数据包能被所有其他任何机器收到。
- 广播:一个数据包发给所有目标机,只要在地址字段中使用一个特殊的编码
- 组播:一个数据包发给一组机器
网络分类
个域网(PAN,personal area network)
局域网(LAN,Local Area Network)
城域网(MAN,Metropolitan Area Network)
广域网(WAN,Wide Area Network)
互联网(Internet)
其他术语:
ISP(network service provide):子网经营者
gateway(网关):连接两个不同的网络,将两个或多个网络连接起来并提供伯瑶转换的机器,机器硬件和软件方面的总称是网关。
- VPN(virtual private networks):虚拟专用网络
- 包:packet
网络软件
- 协议(protocol):通信双方就如何进行通信的一种约定。(协议是对等层之间的约定)
- 对等体(peer):不同机器上构成相应层次的实体,对等体可以是软件过程,硬件设备,甚至是人类。
- 接口(interface):每一层相邻层次直接是接口,接口定义了下层向上层提供那些原语操作和服务(服务是层与层时间)
- 协议栈(protocol stack):一个特定的系统所使用的一组协议,即每一层一个协议
- 服务:服务是指某一层向它上一层提供的一组原语操作,服务于两层之间的接口有关,下层为上层提供服务,底层是服务提供者,上层是服务用户。
- 网络体系结构:层和协议的集合
两种不同类型的服务:面向连接的服务和无连接的服务
- 面向连接的服务(connection-oriented service):先建立一个连接,然后使用该连接传输数据,最后释放该连接。使用于不可靠的连接。
应用:IP语音,顺序页面,移动下载,电话系统。 - 无连接的服务(connectionless service):每个报文都携带了完整的目标地址,又系统中的中间节点路由进行分发。
应用:垃圾邮件,数据库查询,文本消息,邮政系统。
参考模型
OSI参考模型
OSI(open systems interconnection),中文名称开放系统互连,由ISO国际标准化组织(international standards organization)提出。
简记:物数网传会表应
各层介绍:
- 物理层(physical layer):传输单元是比特流(bits)
- 数据链路层(data link layer):将一个原始的传输设施转变成一条没有漏检传输错误的线路。传输单元是数据帧(data frame)。
- 网络层(nnetwork layer):主要功能是控制子网的运行,传输单元是包(packet)/分组,完成路径选择功能--路由
- 传输层(transport layer):主要功能是接收来自上一层的数据,在必要的时候把这些数据分割成较小的单元,然后把这些数据的那元传递给网络层,并且确保这些数据单元正确的到达另一端,简称为端到端的数据传输端就是端点(IP+port)等同于一个应用进程,所以也可以描述为进程到进程的数据传输。基本单元是数据段(segment)。
- 会话层(session layer):允许不同机器上的用户建立会话(sessions)。
- 表示层(presentation layer ):关注的是所传递消息的语法和语义,把待传输的信息表示为一定格式和结构的数据,包括加密/解密,压缩/解压。
- 应用层(application):包含了各种协议
TCP/IP参考模型
TCP/IP(TCP/IP Reference MOdel)
简记:链互传应
各层介绍:
- 链路层(link layer):这不是真正意义上的一个层,而是主机于传输线路之间的一个接口。
- 互联网层(Internet layer):互联网层定义了官方的数据包格式和协议,该协议成为因特网协议(IP,Internet protocol),还有一个辅助协议因特网控制报文协议(ICMP,Internet control message protocol),互联网层的任务是将ip分组投到该去的地方。
- 传输层(transport layer):允许源主机和目标主机上的对等实体进行对话,主要又两个协议:传输控制协议 TCP(transport control protocol),面向连接的协议。另一个是用户数据报协议 UDP(user datagram protocol)
- 应用层(application layer):主要有虚拟终端协议(TELNET)、文件传输协议(FTP)和电子邮件协议(SMTP)
为什么要划分层次?
计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则。
这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题(同步含有时序的意思)。
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。
OSI与TCP/IP模型的不同之处
共同点:都是基于独立的协议栈
功能大体相似
传输层以上的层都以应用为主导
不同点:OSI模型的协议有更好的隐蔽性
OSI更具有通用性
OSI和TCP/IP有着不同的层数
无连接和面向连接的通信领域有所不同
OSI与TCP/IP相同之处
- 二者均以协议栈为基础,并且在协议栈中的协议相互独立
- 各层功能大致相似
- 两个模型中,传输层以上的各层用户都是传输服务的用户,并且是面向应用的。
五层学习模型
物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层
工作原理
封装过程
- 应用进程数据先传输到应用层,成为应用层PDU
PDU(Protocol Data Unit):协议数据单元,OSI 把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元PDU。
- 应用层PDU再i传输到传输层加上传输层首部,成为传输层报文
- 传输层报文再传送到网络层,加上网络层首部,成为IP数据包(或分组)
- IP数据报再传送到数据链路层,加上链路层首部和尾部,成为数据链路层帧
- 数据链路层再传送到物理层,物理层把比特流传送到物理媒体
解封装过程反过来。
C/S 模型
- Server(服务端):为多个客户端应用程序管理数据
- Client(客户端):发送,请求和分析从服务器接收的数据
计算机网络应用
商业应用:
- 资源共享
- 满足人们需求
- 电子商务
家庭应用:
- 访问远程信息:web浏览、查询资料,下载
- 对等(peer to peer)通信:即时聊天 (没有固定的客户端和服务器)
- 互动娱乐
- 电子商务