1.什么是计网计算机网络简单说就是用通信线路把分布在不同地点的、具有独立功能的计算机系统连接起来在网络协议的控制下实现资源共享和数据通信的系统。关键就是链接 协议 共享2.网络的分类有两种分类标准 覆盖范围 和 拓扑结构按覆盖范围分局域网LAN)城域网(MAN)广域网(WAN)LAN 1kmMAN~10kmWAN100km 以上。按拓扑结构分星形中心节点总线型一个线穿起来环形令牌环网状全连接/部分连接星形单点故障全瘫 总线型经典以太网 环形数据单向流动 网状容错率强3.性能指标速率Data Rate定义单位时间内传输的比特数单位 bpsbit/s、kbps、Mbps、Gbps注意速率是额定值不是实际值。就像你家的宽带标称 100Mbps实际测速可能只有 80Mbps带宽Bandwidth带宽在计网中有两个含义含义领域解释频带宽度物理/通信信号所占频率范围单位 Hz最大传输速率计算机网络链路能支持的最高数据率单位 bps带宽如果没有特别说明 计算机网络中一般指最大传输速率吞吐量Throughput定义单位时间内实际通过某个网络的数据量和速率的区别速率是理论上限吞吐量是实际表现类比一条高速公路限速 120km/h速率但堵车时你只能开 30km/h吞吐量时延Delay重点。总时延 发送时延 传播时延 处理时延 排队时延时延类型公式决定因素发送时延数据帧长度 / 发送速率数据量大小、网卡速率传播时延信道长度 / 电磁波传播速率物理距离处理时延—路由器处理能力排队时延—网络拥塞程度发送时延 vs 传播时延发送时延 把数据打包发送的时间传播时延 数据在路上跑的时间两者完全独立互不影响时延带宽积公式时延带宽积 传播时延 × 带宽物理意义链路上最多能容纳的比特数即管道里的比特数往返时间 RTT定义从发送方发送数据开始到收到接收方确认为止总共经历的时间常用场景TCP 三次握手、超时重传时间设置利用率公式利用率 U 实际吞吐量 / 最大带宽关键结论利用率越高时延越大接近 100% 时时延趋向无穷大理论公式D D₀ / (1 - U) 其中 D₀ 是空闲时延U 是利用率4.分层思想为什么计算机网络需要分层1.每一层都独立功能明确维护简单2.每一层通过接口通信 层内可以任意修改3.类似低耦合概念 把软件模块化设计OSI 七层模型 vs TCP/IP 四层模型 vs 五层协议体系层级OSI 七层模型TCP/IP 四层模型五层协议7应用层6表示层应用层应用层5会话层4运输层运输层运输层3网络层网际层网络层2数据链路层网络接口层数据链路层1物理层物理层七层是国际化标准 但是太复杂了没有实际采用五层是计网学习的核心框架四层是实际运行的互联网协议簇事实标准5.服务和协议协议Protocol协议三要素语法数据格式、信号电平语义每一部分数据的含义同步通信的时序和顺序协议是水平的控制对等层之间的通信规则服务Service服务是垂直的每一层为它的上一层提供服务第 n 层使用第 n-1 层的服务同时为第 n1 层提供服务服务通过服务访问点 SAPService Access Point来调用6.数据封装与解封装这是理解整个网络数据传输过程的核心封装过程发送方自顶向下应用层数据 ↓ 加上运输层首部 → 运输层报文段 ↓ 加上网络层首部 → IP 数据报 ↓ 加上数据链路层首部尾部 → 数据链路层帧 ↓ 转换成比特流 → 物理层传输解封装过程接收方自底向上物理层收到比特流 ↓ 去掉数据链路层首部尾部 → 取出 IP 数据报 ↓ 去掉网络层首部 → 取出运输层报文段 ↓ 去掉运输层首部 → 取出应用层数据