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计算机网络读书笔记(3)

2012年01月20日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2225字 ⁄ 字号 评论关闭
计算机网络中,各个层的划分我认为主要是面向的对象不同,物理层面向传输媒体,解决如何在物理媒体上传输比特流的问题。而数据链路层面向的对象是主
机—路由器或路由器—路由器,它可以忽略物理层协议中比特流如何在物理介质上传输的问题,而是解决上述结点之间的数据的传输问题,即解决计算机如何将网络
层下来的IP数据包正确的传输给路由器或者计算机。

    主机与路由器或者路由器与路由器之间可能存在着局域网(以太网)、广域网等各种网络。因为要解决数据链路层中有两个结点之间可靠传输的也即解决数据在信道中的可靠传输问题,则要先解决数据在各个局域网或者广域网中的传输问题。

在以太网中,涉及两个协议,PPP协议——点对点通信协议和广播通信协议问题,前者主要解决计算机同网络服务提供商ISP之间的通信,后者主要应用于以太网中。

   
以太网(局域网)中,集线器解决了数据广播通信协议问题,各个计算机通过集线器组合起来连接成一个以太网,集线器工作在物理层,负责数据的转发,类似于转
发器。而在以太网中传输数据,首先要保证连接在集线器中的各个计算机的地址不同,即MAC地址(由6个字节组成)不同,该问题由网络适配器(网卡)来解
决,每个网卡保证了计算机有一个全球独立的地址(也就是说当一台计算机更换网卡后,其MAC地址也就发生了变化),网卡将从网络层发下来的IP数据包加以
包装成MAC帧以控制它在信道中的传输(忽略最后的比特流如何在物理信道上传输的问题)。

   
物理层协议考虑的是如何屏蔽掉实际的物理传输媒介,让比特流如何在不考虑某种具体传输媒介的情况顺利传输,而数据链路层协议考虑的是如何让MAC帧在相邻
两个结点(计算机—路由器或路由器—路由器)之间安全可靠传输的问题。所谓相邻两个结点就是中间不能有交换设备,但是可以有集线器(集线器工作在物理层,
仅仅是转发比特流)。而路由器与路由器或者路由器与计算机之间一般存在局域网和广域网等各种网络。其中应用比较广泛的是以太网,以太网其实就是局域网。可
以从物理层通过增加高速集线器来扩展以太网,或者通过连接高速以太网交换机(属于数据链路层,通过转发表来转发MAC帧)在数据链路层上来扩展以太网。

  在此我们必须先了解数据链路层的含义,所谓链路就是相邻两个结点之间(中间不能有交换机)的物理线路,也就是说链路就是实际的物理信道,而数据链路则是在链路的基础上增加了各种硬件和软件协议让其安全传输的一整套协议。

网络由若干结点和连接这些结点的链路组成。

网络与网络可以通过路由器互连起来,构成互联网。

网络把许多计算机连接在一起,因特网则把许多网络连接在一起。

因特网的组成:边缘部分和核心部分

边缘部分:主机。主机的通信大都采用客户服务器模式。

客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程(程序)之间服务于被服务的关系。

核心部分网络和路由器(最特殊、最重要的,任务:转发收到的分组)

交换:从通信资源的分配角度看,按照某种方式动态分配传输线路的资源。

计算机网络的性能指标

速率:kb/s(k=103=千) Mb/s(M=106=兆)

带宽

本意:某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。

  在计算机网络中的,带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力,因此网络带宽表示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”。(bit/s)

吞吐量

时延

发送时延:数据帧长度(b)/信道带宽(b/s)

传播时延:信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)

处理时延

排队时延

总时延
= 发送时延 + 传播时延 +
处理时延 + 排队时延

对于高速网络链路:我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率,提高数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。

▲通常所说的光纤信道的传输速率高是指向光纤信道发送数据的速率可以很高,而光纤信道的传播速率实际上还要比铜线的传播速率还稍低。

时延带宽积:又称为以比特为单位的链路长度。主要是传播时延*带宽。

RTT(Round-Trip Time)往返时间

发送方发送数据后到收到接收方的确认总共经历的时间。

利用率

记住一个概念:信道或利用率过高会产生非常大的时延。

计算机网络体系结构

所谓体系结构:就是计算机网络的各层及其协议的集合。

OSI和实际应用的TCP/IP体系

 

应用层:

直接为用户的进程(程序)提供服务。

运输层:

为两个主机中进程之间的通信提供服务。

网络层:

1、 为分组交换网上的不同主机提供通信服务;2、寻找合适的路由

数据链路层:

针对两个相邻结点(主机—路由器或者路由器—路由器)之间数据传送的协议。

相邻结点直接传送数据(点对点)。

物理层:

传送比特流。注意:不包括物理媒介。

实体、协议、服务和服务访问点

实体:程序实体,进程

协议:通信规则的集合(两个对等实体之间——水平的)

服务:能够被高一层实体看得见的功能。(垂直的)

物理层

物理层是协议,不是指具体的传输介质。

物理侧的作用:屏蔽具体的各种传输媒体和接口,提供怎么传输的协议,还担任从串并口转换的作用,(计算机中并行传输、传输媒体上是串行传输)。

我们所说的猫(调制解调器)其实就是发送器,对计算机输出的比特流进行编码调制然后发送到传输系统上。

调制

基带调制:对基带信号进行波形进行变换,变换后的基带信号

带通调制:利用载波对基带信号进行频率搬迁,即将基带信号搬迁到频率高的频段以便传输,因为基带信号往往含有较多的低频成分。

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