概述
網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)把主機(jī)連接起來桌肴,而互聯(lián)網(wǎng)是把多種不同的網(wǎng)絡(luò)連接起來闹蒜,因此互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)橙喘。
ISP
互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商 Internet Service Provider(ISP) 可以從互聯(lián)網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)獲得許多 IP 地址雁佳,同時擁有通信線路以及路由器等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備拿霉,個人或機(jī)構(gòu)向 ISP 繳納一定的費(fèi)用就可以接入互聯(lián)網(wǎng), 目前國內(nèi)的移動缸废、電信等都是有名的ISP包蓝。
目前的互聯(lián)網(wǎng)是一種多層次 ISP 結(jié)構(gòu)驶社,ISP 根據(jù)覆蓋面積的大小分為第一層 ISP、區(qū)域 ISP 和接入 ISP测萎⊥龅纾互聯(lián)網(wǎng)交換點(diǎn) IXP 允許兩個 ISP 直接相連而不用經(jīng)過第三個 ISP。
主機(jī)之間的通信方式
客戶-服務(wù)器(C/S):客戶是服務(wù)的請求方硅瞧,服務(wù)器是服務(wù)的提供方份乒。
對等(P2P):不區(qū)分客戶和服務(wù)器。
電路交換與分組交換
1. 電路交換
電路交換用于電話通信系統(tǒng)腕唧,兩個用戶要通信之前需要建立一條專用的物理鏈路或辖,并且在整個通信過程中始終占用該鏈路。由于通信的過程中不可能一直在使用傳輸線路四苇,因此電路交換對線路的利用率很低孝凌,往往不到 10%。
2. 分組交換
每個分組都有首部和尾部月腋,包含了源地址和目的地址等控制信息蟀架,在同一個傳輸線路上同時傳輸多個分組互相不會影響,因此在同一條傳輸線路上允許同時傳輸多個分組榆骚,也就是說分組交換不需要占用傳輸線路片拍。
在一個郵局通信系統(tǒng)中,郵局收到一份郵件之后妓肢,先存儲下來捌省,然后把相同目的地的郵件一起轉(zhuǎn)發(fā)到下一個目的地,這個過程就是存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程碉钠,分組交換也使用了存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程纲缓。
時延
總時延 = 發(fā)送時延/傳輸時延 + 傳播時延 + 處理時延 + 排隊(duì)時延
1. 傳輸時延
主機(jī)或路由器傳輸數(shù)據(jù)幀所需要的時間。
其中 l 表示數(shù)據(jù)幀的長度喊废,v 表示傳輸速率祝高。
2. 傳播時延
電磁波在信道中傳播所需要花費(fèi)的時間,電磁波傳播的速度接近光速污筷。
其中 l 表示信道長度工闺,v 表示電磁波在信道上的傳播速度。
3. 處理時延
主機(jī)或路由器收到分組時進(jìn)行處理所需要的時間瓣蛀,例如分析首部陆蟆、從分組中提取數(shù)據(jù)、進(jìn)行差錯檢驗(yàn)或查找適當(dāng)?shù)穆酚傻取?/p>
4. 排隊(duì)時延
分組在路由器的輸入隊(duì)列和輸出隊(duì)列中排隊(duì)等待的時間惋增,取決于網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的通信量叠殷。
注意 : 提高帶寬,可以減少傳輸時延(發(fā)送時延)诈皿,但是不能不限制提高帶寬溪猿,因?yàn)橐紤]信道等硬件問題钩杰。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
1. 五層協(xié)議
應(yīng)用層?:為特定應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)纫塌,例如 HTTP诊县、DNS 等。數(shù)據(jù)單位為報文措左。
運(yùn)輸層?:為進(jìn)程提供通用數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)依痊。由于應(yīng)用層協(xié)議很多,定義通用的運(yùn)輸層協(xié)議就可以支持不斷增多的應(yīng)用層協(xié)議怎披。運(yùn)輸層包括兩種協(xié)議:傳輸控制協(xié)議 TCP胸嘁,提供面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)凉逛,數(shù)據(jù)單位為報文段性宏;用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP,提供無連接状飞、盡最大努力的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)毫胜,數(shù)據(jù)單位為用戶數(shù)據(jù)報。TCP 主要提供完整性服務(wù)诬辈,UDP 主要提供及時性服務(wù)酵使。
網(wǎng)絡(luò)層?:為主機(jī)提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。而運(yùn)輸層協(xié)議是為主機(jī)中的進(jìn)程提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)焙糟。網(wǎng)絡(luò)層把運(yùn)輸層傳遞下來的報文段或者用戶數(shù)據(jù)報封裝成分組口渔。
數(shù)據(jù)鏈路層?:網(wǎng)絡(luò)層針對的還是主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),而主機(jī)之間可以有很多鏈路穿撮,鏈路層協(xié)議就是為同一鏈路的主機(jī)提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)缺脉。數(shù)據(jù)鏈路層把網(wǎng)絡(luò)層傳下來的分組封裝成幀。
物理層?:考慮的是怎樣在傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流悦穿,而不是指具體的傳輸媒體攻礼。物理層的作用是盡可能屏蔽傳輸媒體和通信手段的差異,使數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異咧党。
2. OSI
其中表示層和會話層用途如下:
表示層?:數(shù)據(jù)壓縮秘蛔、加密以及數(shù)據(jù)描述,這使得應(yīng)用程序不必關(guān)心在各臺主機(jī)中數(shù)據(jù)內(nèi)部格式不同的問題傍衡。
會話層?:建立及管理會話深员。
五層協(xié)議沒有表示層和會話層,而是將這些功能留給應(yīng)用程序開發(fā)者處理蛙埂。
3. TCP/IP
它只有四層倦畅,相當(dāng)于五層協(xié)議中數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并為網(wǎng)絡(luò)接口層。
TCP/IP 體系結(jié)構(gòu)不嚴(yán)格遵循 OSI 分層概念绣的,應(yīng)用層可能會直接使用 IP 層或者網(wǎng)絡(luò)接口層叠赐。
TCP/IP 協(xié)議族是一種沙漏形狀欲账,中間小兩邊大,IP 協(xié)議在其中占據(jù)舉足輕重的地位芭概。
4. 數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程
在向下的過程中赛不,需要添加下層協(xié)議所需要的首部或者尾部,而在向上的過程中不斷拆開首部和尾部罢洲。
路由器只有下面三層協(xié)議踢故,因?yàn)槁酚善魑挥诰W(wǎng)絡(luò)核心中,不需要為進(jìn)程或者應(yīng)用程序提供服務(wù)惹苗,因此也就不需要運(yùn)輸層和應(yīng)用層殿较。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)
1. 速率/比特率
連接在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)位數(shù)的速率,也稱為data rate或bit rate桩蓉。
單位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s淋纲。
2. 帶寬
數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中,數(shù)字信道所能傳送的最高數(shù)據(jù)率院究。
單位是 b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s洽瞬。
3. 吞吐量
在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量。
單位b/s, Mb/s, 等儡首。
4. 時延
見上文時延片任。
5. 時延帶寬積
時延帶寬積 = 傳播時延 * 帶寬Copy to clipboardErrorCopied
反應(yīng)有多少數(shù)據(jù)在線路上。
6. 往返時間
RTT(Round-Trip Time) ,從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始蔬胯,到發(fā)送方收到接收方確認(rèn)对供。
打開計算機(jī)DOS命令行:
ping IP地址Copy to clipboardErrorCopied
我們可以就得到RTT,可以粗略的距離該計算機(jī)是否聯(lián)網(wǎng)氛濒,局域網(wǎng)的 RRT 一般小于 1 ms产场。
7. 利用率
信道利用率 = (有數(shù)據(jù)通過時間)/(總的通過時間)
網(wǎng)絡(luò)利用率 = 信道利用率的加權(quán)平均值Copy to clipboardErrorCopied
時延和利用率之間的關(guān)系: