计算机网络——第一章 计网体系结构

dingallen216

本文属于是计算机考研408的笔记，记录的都是关键性的浓缩知识点，方便复习也方便记忆。计网统共六章，分为六篇文章，希望能保证1-2天更新一篇的更新速度。

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计算机网络的概念、组成、功能、分类
这一块主要以记忆为主，故简单地排出需要记忆的内容。
概念
概念这一块，书上写了三种定义，但在做题的过程中，考察到的是：计算机是由自治计算机互联起来的集合体，其中包含三个关键点：自治计算机、互联、集合体。


组成
1）从组成部分上看：由硬件、软件、协议三大部分组成。
2）从工作方式上看：可分为边缘部分和核心部分。
3）从功能组成上看：由通信子网和资源子网组成。


功能
数据通信、资源共享、分布式处理、提高可靠性、负载均衡。


分类
1）按分布范围分类：广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）、个人区域网（PAN）。
2）按传输技术分类：广播式网络、点对点网络。
3）按拓扑结构分类：总线形、星形、环形、网状。
4）按使用者分类：公用网、专用网。
5）按交换技术分类：电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络。
6）按传输介质分类：有线网络、无线网络。

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性能指标
速率、带宽、吞吐量
计算机网络中，速率指的是数据的传输速率，以比特为基本单位，故又称比特率。单位有b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s，Tb/s，单位由前到后大小依次以1000倍增长。
带宽，指的是频带宽度，即最高与最低频率之差，单位是赫兹（Hz），其形容的是网络传送数据的能力，这是对于通信线路能达到的速率的能力表达，故单位与速率一致。带宽就是速率，表示网络设备的最高速率。
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络的数据量，单位仍然和速率一致。吞吐量受到网络带宽的限制。
将一台网络设备抽象成一个大胖子，速率抽象成单位时间内能吃的食物的数量，假如说这个胖子1分钟能吃100克东西，100克/分钟就是该胖子的带宽。假如接下来的一分钟，胖子吃了30克的虾，40克的鱼，70克/分钟就是该胖子在上一分钟的吞吐量。带宽是上限，而吞吐量是现实情况，吞吐量受到带宽的限制。


时延
时延指的是比特流从链路一端到链路另一端所需的时间，也叫做延迟，单位是s。这个概念十分重要，在后面的学习中意义深远，需要记住它包括四个组成部分：发送时延（又称传输时延）、传播时延（容易和传输时延记混淆，要注意）、排队时延、处理时延。分清楚发送和传播时延很容易，这两个名词顾名思义，一个是发送设备上的时延，一个是链路上的传播时延，重要的是要注意到传输时延这样一个名词。 排队时延和处理时延更加能够顾名思义，就是其字面意思。重点是记得这四个词，在遇到计算时延的题目时能够得到正确答案。直接上公式，稍加理解，稍加练习，即可熟练掌握。
发送时延=\frac{数据长度}{信道带宽（发送速率）}传播时延=\frac{信道长度}{电磁波在信道上的传播速率}
排队时延、处理时延=题目里面给出，注意观察
时延=前面四个加起来


时延带宽积
时延带宽积(bit)=传播时延(s)\times带宽(bit/s)
时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度，即“某段链路目前有多少比特数”。


往返时延RTT
RTT指的是从发送方发送数据为止，到发送方受到接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认）总共经历的时延。
RTT=往返传播时延+末端处理时间
往返传播时延=传播时延\times2


利用率
408中，利用率牵扯到的名词主要有信道利用率和网络利用率。
信道利用率=\frac{有数据通过的时间}{(有+无)数据通过的时间}
网络利用率=各信道利用率加权平均值
值得一提的是，当利用率接近于1时，网络信道就变得拥塞，时延会急剧增高。如果不了解的话可以搜索查看相关图片。

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体系结构
这一块的知识的重要程度已经让人不需要记笔记了，因为重要到让人忘不掉，从当前文字到文章末尾，主要记录一些帮助记忆的零散化文字。
网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构。
网络体系结构是分层结构，每一层都遵循一个或多个网络协议以完成本层功能。
计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。
第n层在向第n+1层提供服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由更下层服务提供的功能。
仅仅在相邻层之间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。
体系结构是抽象的。而“实现”，是指具体的、能运行的软硬件。
OSI参考模型是7层模型，为法定标准；TCP/IP参考模型是4层模型，为事实标准。

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参考模型
ISO/OSI模型
模型七层自下到上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。


TCP/IP模型
模型四层自下到上依次为：网络接口层、网际层、传输层、应用层。

dingallen216

十好小学生 发表于 2021-8-25 18:10
请问楼主 这个科目该怎么学  马上开学就要学这个了  听说这个挺难的   楼主有什么建议吗

把概念记好，不要混淆。顺带可以在闲暇时间学习些关于网络协议的知识，并敲敲代码，增加趣味性和成就感。

qianshang666

dingallen216 发表于 2021-8-25 20:06
不错的建议，这个书上有图，我懒了。

我以前也看过一本计算机网络的书，那本书上除了IP地址和子网划分那一部分需要计算，其他地方基本上都是理解加背诵的，最好的记忆方法就是变画个思维导图，边写笔记

john1008

开课了，开课了

qianshang666

不记一下七层模型和四层模型的对应关系吗

十好小学生

请问楼主 这个科目该怎么学  马上开学就要学这个了  听说这个挺难的   楼主有什么建议吗

马云爱逛京东

你发错地方了，这个应该发到福利区合适

wujl82

支持楼主继续下去

fzcm

这些与考网络工程师的内容差不多

SHI56

又来学了，我

dingallen216

qianshang666 发表于 2021-8-25 18:02
不记一下七层模型和四层模型的对应关系吗

不错的建议，这个书上有图，我懒了。

dingallen216

wujl82 发表于 2021-8-25 18:36
支持楼主继续下去

谢谢哥！