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電腦網路分類性能

發布時間: 2022-11-27 15:21:37

計算機網路入門知識

計算機網路 課程的特點是計算機技術與通信技術的結合,從事計算機網路課程教學的教師應具備計算機網路建設、管理和研究的背景。下面是我整理的一些關於計算機網路入門知識的相關資料,供你參考。

計算機網路入門知識大全

一、計算機網路基礎

對「計算機網路」這個概念的理解和定義,隨著計算機網路本身的發展,人們提出了各種不同的觀點。

早期的計算機系統是高度集中的,所有的設備安裝在單獨的大房間中,後來出現了批處理和分時系統,分時系統所連接的多個終端必須緊接著主計算機。50年代中後期,許多系統都將地理上分散的多個終端通過通信線路連接到一台中心計算機上,這樣就出現了第一代計算機網路。

第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機定票系統。

終端:一台計算機的外部設備包括CRT控制器和鍵盤,無GPU內存。

隨著遠程終端的增多,在主機前增加了前端機FEP當時,人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來,實現遠程信息處理或近一步達到資源共享的系統」,但這樣的通信系統己具備了通信的雛形。

第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。

主機之間不是直接用線路相連,而是介面報文處理機IMP轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的.通信線路一起負責主機間的通信任務,構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序,提供資源共享,組成了資源子網。

兩個主機間通信時對傳送信息內容的理解,信息表示形式以及各種情況下的應答信號都必須遵守一個共同的約定,稱為協議。

在ARPA網中,將協議按功能分成了若干層次,如何分層,以及各層中具體採用的協議的總和,稱為網路體系結構,體系結構是個抽象的概念,其具體實現是通過特定的硬體和軟體來完成的。

70年代至80年代中第二代網路得到迅猛的發展。

第二代網路以通信子網為中心。這個時期,網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」,形成了計算機網路的基本概念。

第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放式和標准化的網路。

IS0在1984年頒布了0SI/RM,該模型分為七個層次,也稱為0SI七層模型,公認為新一代計算機網路體系結構的基礎。為普及區域網奠定了基礎。(^60090922a^1)

70年代後,由於大規模集成電路出現,區域網由於投資少,方便靈活而得到了廣泛的應用和迅猛的發展,與廣域網相比有共性,如分層的體系結構,又有不同的特性,如區域網為節省費用而不採用存儲轉發的方式,而是由單個的廣播信道來連結網上計算機。

第四代計算機網路從80年代末開始,區域網技術發展成熟,出現光纖及高速網路技術,多媒體,智能網路,整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統,發展為以Internet為代表的互聯網。

計算機網路:將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通信設備和線路由功能完善的網路軟體實現資源共享和數據通信的系統。

從定義中看出涉及到三個方面的問題:

(1)至少兩台計算機互聯。

(2)通信設備與線路介質。

(3)網路軟體,通信協議和NOS

二、計算機網路的分類

用於計算機網路分類的標准很多,如拓撲結構,應用協議等。但是這些標准只能反映網路某方面的特徵,最能反映網路技術本質特徵的分類標準是分布距離,按分布距離分為LAN,MAN,WAN,Internet。

1.區域網

幾米——10公里。小型機,微機大量推廣後發展起來的,配置容易,速率高,4Mbps~2GbpS。 位於一個建築物或一個單位內,不存在尋徑問題,不包括網路層。

2.都市網

10公里——100公里。對一個城市的LAN互聯,採用IEEE802.6標准,50Kbps~l00Kbps,位於一座城市中。

3.廣域網

也稱為遠程網,幾百公里——幾千公里。發展較早,租用專線,通過IMP和線路連接起來,構成網狀結構,解決循徑問題,速率為9.6Kbps~45Mbps 如:郵電部的CHINANET,CHINAPAC,和CHINADDN網。

4.互聯網

並不是一種具體的網路技術,它是將不同的物理網路技術按某種協議統一起來的一種高層技術。

三、區域網的特徵

區域網分布范圍小,投資少,配置簡單等,具有如下特徵:

(1)傳輸速率高:一般為1Mbps--20Mbps,光纖高速網可達100Mbps,1000MbpS

(2)支持傳輸介質種類多。

(3)通信處理一般由網卡完成。

(4)傳輸質量好,誤碼率低。

(5)有規則的拓撲結構。

四、區域網的組成

區域網一般由伺服器、工作站、網卡和傳輸介質四部分組成。

1.伺服器

運行網路0S,提供硬碟、文件數據及列印機共享等服務功能,是網路控制的核心。

從應用來說較高配置的普通486以上的兼容機都可以用於文件伺服器,但從提高網路的整體性能,尤其是從網路的系統穩定性來說,還是選用專用伺服器為宜。

目前常見的NOS主要有Netware,Unix和Windows NT三種。

(1)Netware:

流行版本V3.12,V4.11,V5.0,對硬體要求低,應用環境與DOS相似,技術完善,可靠,支持多種工作站和協議,適於區域網操作系統,作為文件伺服器,列印伺服器性能好。

(2)Unix:

一種典型的32位多用戶的NOS,主要應用於超級小型機,大型機上,目前常用版本有Unix SUR4.0。支持網路文件系統服務,提供數據等應用,功能強大,不易掌握,命令復雜,由AT&T和SCO公司推出。

(3)Windows NT Server 4.0:

一種面向分布式圖形應用程序的完整平台系統,界面與Win95相似,易於安裝和管理,且集成了Internet網路管理工具,前景廣闊。

伺服器分為文件伺服器,列印伺服器,資料庫伺服器,在Internet網上,還有Web,FTP,E-mail等伺服器。

網路0S朝著能支持多種通信協議,多種網卡和工作站的方向發展。

2.工作站

可以有自己的0S,獨立工作;通過運行工作站網路軟體,訪問Server共享資源,常見有DOS工作站,Windows 95工作站。

3.網卡

將工作站式伺服器連到網路上,實現資源共享和相互通信,數據轉換和電信號匹配。

網卡(NTC)的分類:

(1)速率:10Mbps,100Mbps

(2)匯流排類型:ISA/PCI

(3)傳輸介質介面:

單口:BNC(細纜)或RJ-45(雙絞線)。(^60090922b^2)

4.傳輸介質

目前常用的傳輸介質有雙絞線,同軸電纜,光纖等。

(1)雙絞線(TP):

將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中,為了降低干擾,每對相互扭繞而成。分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。區域網中UTP分為3類,4類,5類和超5類四種。

以AMP公司為例:

3類:10Mbps,皮薄,皮上注「cat3」,箱上注「3類」,305米/箱,400元/箱。

4類:網路中用的不多。

5類:(超5類)100Mbps,10Mbps,皮厚,匝密,皮上注「cat5」,箱上注5類,305米/箱,600—700元/箱(每段100米,接4個中繼器,最大500米)。

接線順序:

正常: 白桔 桔 白綠 藍 白藍 綠 白棕 棕

(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

集聯: 白綠 綠 白桔 棕 白棕 桔 白藍 藍

(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

STP:內部與UTP相同,外包鋁箔,Apple,IBM公司網路產品要求使用STP雙絞線,速率高,價格貴。

(2)同軸電纜:

由一根空心的外圓柱導體和一根位於中心軸線的內導線組成,兩導體間用絕緣材料隔開。

按直徑分為粗纜和細纜。

粗纜:傳輸距離長,性能高但成本高,使用於大型區域網干線,連接時兩端需終接器。

A.粗纜與外部收發器相連。

B.收發器與網卡之間用AUI電纜相連。

C.網卡必須有AUI介面:每段500米,100個用戶,4個中繼器可達2500米,收發器之間最小2.5米,收發器電纜最大50米。

細纜:傳輸距離短,相對便宜,用T型頭,與BNC網卡相連,兩端安50歐終端電阻。

每段185米,4個中繼器,最大925米,每段30個用戶,T型頭之間最小0.5米。 按傳輸頻帶分為基帶和寬頻傳輸。

基帶:數字信號,信號占整個信道,同一時間內能傳送一種信號。

寬頻:傳送的是不同頻率的信號。

(3)光纖:

應用光學原理,由光發送機產生光束,將電信號變為光信號,再把光信號導入光纖,在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號,並把它變為電信號,經解碼後再處理。分為單模光纖和多模光纖。絕緣保密性好。

單模光纖:由激光作光源,僅有一條光通路,傳輸距離長,2公里以上。

多模光纖:由二極體發光,低速短距離,2公里以內。

五、區域網的幾種工作模式

1.專用伺服器結構(Server-Baseb)

又稱為「工作站/文件伺服器」結構,由若乾颱微機工作站與一台或多台文件伺服器通過通信線路連接起來組成工作站存取伺服器文件,共享存儲設備。

文件伺服器自然以共享磁碟文件為主要目的。 對於一般的數據傳遞來說已經夠用了,但是當資料庫系統和其他復雜而被不斷增加的用戶使用的應用系統到來的時候,伺服器已經不能承擔這樣的任務了,因為隨著用戶的增多,為每個用戶服務的程序也增多,每個程序都是獨立運行的大文件,給用戶感覺極慢,因此產生了客戶機/伺服器模式。

2.客戶機/伺服器模式(client/server)

其中一台或幾台較大的計算機集中進行共享資料庫的管理和存取,稱為伺服器,而將其他的應用處理工作分散到網路中其他微機上去做,構成分布式的處理系統,伺服器控制管理數據的能力己由文件管理方式上升為資料庫管理方式,因此,C/S由的伺服器也稱為資料庫伺服器,注重於數據定義及存取安全後備及還原,並發控制及事務管理,執行諸如選擇檢索和索引排序等資料庫管理功能,它有足夠的能力做到把通過其處理後用戶所需的那一部分數據而不是整個文件通過網路傳送到客戶機去,減輕了網路的傳輸負荷。C/S結構是資料庫技術的發展和普遍應用與區域網技術發展相結合的結果。

⑵ 計算機網路的定義,分類和主要功能是什麼

計算機網路的定義:將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。

計算機網路的分類:區域網、城域網、廣域網、無線網。

計算機網路的主要功能:將大量獨立的、但相互連接起來的計算機來共同完成計算機任務。

(2)電腦網路分類性能擴展閱讀:

計算機網路的性能有:

1、速率

計算機發送出的信號都是數字形式的。比特是計算機中數據量的單位,也是資訊理論中使用的信息量的單位。英文字bit來源於binary digit,意思是一個「二進制數字」,因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0。

2、帶寬

在計算機網路中,帶寬用來表示網路的通信線路所能傳送數據的能力,因此網路帶寬表示在單位時間內從網路中的某一點到另一點所能通過的「最高數據率」。這里一般說到的「帶寬」就是指這個意思。這種意義的帶寬的單位是「比特每秒」,記為bit/s。

3、吞吐量

吞吐量表示在單位時間內通過某個網路(或信道、介面)的數據量。吞吐量更經常地用於對現實世界中的網路的一種測量,以便知道實際上到底有多少數據量能夠通過網路。

參考資料來源:網路—計算機網路

⑶ 計算機網路知識點

一、計算機網路概述

1.1 計算機網路的分類

按照網路的作用范圍:廣域網(WAN)、城域網(MAN)、區域網(LAN);

按照網路使用者:公用網路、專用網路。

1.2 計算機網路的層次結構

TCP/IP四層模型與OSI體系結構對比:

1.3 層次結構設計的基本原則

各層之間是相互獨立的;

每一層需要有足夠的靈活性;

各層之間完全解耦。

1.4 計算機網路的性能指標

速率:bps=bit/s 時延:發送時延、傳播時延、排隊時延、處理時延 往返時間RTT:數據報文在端到端通信中的來回一次的時間。

二、物理層

物理層的作用:連接不同的物理設備,傳輸比特流。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的可靠的物理媒體。簡單的說,物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。

物理層設備:

中繼器【Repeater,也叫放大器】:同一區域網的再生信號;兩埠的網段必須同一協議;5-4-3規程:10BASE-5乙太網中,最多串聯4個中繼器,5段中只能有3個連接主機;

集線器:同一區域網的再生、放大信號(多埠的中繼器);半雙工,不能隔離沖突域也不能隔離廣播域。

信道的基本概念:信道是往一個方向傳輸信息的媒體,一條通信電路包含一個發送信道和一個接受信道。

單工通信信道:只能一個方向通信,沒有反方向反饋的信道;

半雙工通信信道:雙方都可以發送和接受信息,但不能同時發送也不能同時接收;

全雙工通信信道:雙方都可以同時發送和接收。

三、數據鏈路層

3.1 數據鏈路層概述

數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網路層提供服務,其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。

該層的作用包括: 物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發 等。

有關數據鏈路層的重要知識點:

數據鏈路層為網路層提供可靠的數據傳輸;

基本數據單位為幀;

主要的協議:乙太網協議;

兩個重要設備名稱:網橋和交換機。

封裝成幀:「幀」是 數據鏈路層 數據的基本單位:

透明傳輸:「透明」是指即使控制字元在幀數據中,但是要當做不存在去處理。即在控制字元前加上轉義字元ESC。

3.2 數據鏈路層的差錯監測

差錯檢測:奇偶校驗碼、循環冗餘校驗碼CRC

奇偶校驗碼–局限性:當出錯兩位時,檢測不到錯誤。

循環冗餘檢驗碼:根據傳輸或保存的數據而產生固定位數校驗碼。

3.3 最大傳輸單元MTU

最大傳輸單元MTU(Maximum Transmission Unit),數據鏈路層的數據幀不是無限大的,數據幀長度受MTU限制.

路徑MTU:由鏈路中MTU的最小值決定。

3.4 乙太網協議詳解

MAC地址:每一個設備都擁有唯一的MAC地址,共48位,使用十六進製表示。

乙太網協議:是一種使用廣泛的區域網技術,是一種應用於數據鏈路層的協議,使用乙太網可以完成相鄰設備的數據幀傳輸:

區域網分類:

Ethernet乙太網IEEE802.3:

乙太網第一個廣泛部署的高速區域網

乙太網數據速率快

乙太網硬體價格便宜,網路造價成本低

乙太網幀結構:

類型:標識上層協議(2位元組)

目的地址和源地址:MAC地址(每個6位元組)

數據:封裝的上層協議的分組(46~1500位元組)

CRC:循環冗餘碼(4位元組)

乙太網最短幀:乙太網幀最短64位元組;乙太網幀除了數據部分18位元組;數據最短46位元組;

MAC地址(物理地址、區域網地址)

MAC地址長度為6位元組,48位;

MAC地址具有唯一性,每個網路適配器對應一個MAC地址;

通常採用十六進製表示法,每個位元組表示一個十六進制數,用 - 或 : 連接起來;

MAC廣播地址:FF-FF-FF-FF-FF-FF。

四、網路層

網路層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送,具體功能包括定址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。數據交換技術是報文交換(基本上被分組所替代):採用儲存轉發方式,數據交換單位是報文。

網路層中涉及眾多的協議,其中包括最重要的協議,也是TCP/IP的核心協議——IP協議。IP協議非常簡單,僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協議的主要功能有:無連接數據報傳輸、數據報路由選擇和差錯控制。

與IP協議配套使用實現其功能的還有地址解析協議ARP、逆地址解析協議RARP、網際網路報文協議ICMP、網際網路組管理協議IGMP。具體的協議我們會在接下來的部分進行總結,有關網路層的重點為:

1、網路層負責對子網間的數據包進行路由選擇。此外,網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能;

2、基本數據單位為IP數據報;

3、包含的主要協議:

IP協議(Internet Protocol,網際網路互聯協議);

ICMP協議(Internet Control Message Protocol,網際網路控制報文協議);

ARP協議(Address Resolution Protocol,地址解析協議);

RARP協議(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析協議)。

4、重要的設備:路由器

路由器相關協議

4.1 IP協議詳解

IP網際協議是 Internet 網路層最核心的協議。虛擬互聯網路的產生:實際的計算機網路錯綜復雜;物理設備通過使用IP協議,屏蔽了物理網路之間的差異;當網路中主機使用IP協議連接時,無需關注網路細節,於是形成了虛擬網路。

IP協議使得復雜的實際網路變為一個虛擬互聯的網路;並且解決了在虛擬網路中數據報傳輸路徑的問題。

其中,版本指IP協議的版本,佔4位,如IPv4和IPv6;首部位長度表示IP首部長度,佔4位,最大數值位15;總長度表示IP數據報總長度,佔16位,最大數值位65535;TTL表示IP數據報文在網路中的壽命,佔8位;協議表明IP數據所攜帶的具體數據是什麼協議的,如TCP、UDP。

4.2 IP協議的轉發流程

4.3 IP地址的子網劃分

A類(8網路號+24主機號)、B類(16網路號+16主機號)、C類(24網路號+8主機號)可以用於標識網路中的主機或路由器,D類地址作為組廣播地址,E類是地址保留。

4.4 網路地址轉換NAT技術

用於多個主機通過一個公有IP訪問訪問互聯網的私有網路中,減緩了IP地址的消耗,但是增加了網路通信的復雜度。

NAT 工作原理:

從內網出去的IP數據報,將其IP地址替換為NAT伺服器擁有的合法的公共IP地址,並將替換關系記錄到NAT轉換表中;

從公共互聯網返回的IP數據報,依據其目的的IP地址檢索NAT轉換表,並利用檢索到的內部私有IP地址替換目的IP地址,然後將IP數據報轉發到內部網路。

4.5 ARP協議與RARP協議

地址解析協議 ARP(Address Resolution Protocol):為網卡(網路適配器)的IP地址到對應的硬體地址提供動態映射。可以把網路層32位地址轉化為數據鏈路層MAC48位地址。

ARP 是即插即用的,一個ARP表是自動建立的,不需要系統管理員來配置。

RARP(Reverse Address Resolution Protocol)協議指逆地址解析協議,可以把數據鏈路層MAC48位地址轉化為網路層32位地址。

4.6 ICMP協議詳解

網際控制報文協議(Internet Control Message Protocol),可以報告錯誤信息或者異常情況,ICMP報文封裝在IP數據報當中。

ICMP協議的應用:

Ping應用:網路故障的排查;

Traceroute應用:可以探測IP數據報在網路中走過的路徑。

4.7網路層的路由概述

關於路由演算法的要求:正確的完整的、在計算上應該盡可能是簡單的、可以適應網路中的變化、穩定的公平的。

自治系統AS: 指處於一個管理機構下的網路設備群,AS內部網路自治管理,對外提供一個或多個出入口,其中自治系統內部的路由協議為內部網關協議,如RIP、OSPF等;自治系統外部的路由協議為外部網關協議,如BGP。

靜態路由: 人工配置,難度和復雜度高;

動態路由:

鏈路狀態路由選擇演算法LS:向所有隔壁路由發送信息收斂快;全局式路由選擇演算法,每個路由器計算路由時,需構建整個網路拓撲圖;利用Dijkstra演算法求源端到目的端網路的最短路徑;Dijkstra(迪傑斯特拉)演算法

距離-向量路由選擇演算法DV:向所有隔壁路由發送信息收斂慢、會存在迴路;基礎是Bellman-Ford方程(簡稱B-F方程);

4.8 內部網關路由協議之RIP協議

路由信息協議 RIP(Routing Information Protocol)【應用層】,基於距離-向量的路由選擇演算法,較小的AS(自治系統),適合小型網路;RIP報文,封裝進UDP數據報。

RIP協議特性:

RIP在度量路徑時採用的是跳數(每個路由器維護自身到其他每個路由器的距離記錄);

RIP的費用定義在源路由器和目的子網之間;

RIP被限制的網路直徑不超過15跳;

和隔壁交換所有的信息,30主動一次(廣播)。

4.9 內部網關路由協議之OSPF協議

開放最短路徑優先協議 OSPF(Open Shortest Path First)【網路層】,基於鏈路狀態的路由選擇演算法(即Dijkstra演算法),較大規模的AS ,適合大型網路,直接封裝在IP數據報傳輸。

OSPF協議優點:

安全;

支持多條相同費用路徑;

支持區別化費用度量;

支持單播路由和多播路由;

分層路由。

RIP與OSPF的對比(路由演算法決定其性質):

4.10外部網關路由協議之BGP協議

BGP(Border Gateway Protocol)邊際網關協議【應用層】:是運行在AS之間的一種協議,尋找一條好路由:首次交換全部信息,以後只交換變化的部分,BGP封裝進TCP報文段.

五、傳輸層

第一個端到端,即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外,傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。

傳輸層的任務是根據通信子網的特性,最佳的利用網路資源,為兩個端系統的會話層之間,提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,負責端到端的可靠數據傳輸。在這一層,信息傳送的協議數據單元稱為段或報文。

網路層只是根據網路地址將源結點發出的數據包傳送到目的結點,而傳輸層則負責將數據可靠地傳送到相應的埠。

有關網路層的重點:

傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題;

包含的主要協議:TCP協議(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)、UDP協議(User Datagram Protocol,用戶數據報協議);

重要設備:網關。

5.1 UDP協議詳解

UDP(User Datagram Protocol: 用戶數據報協議),是一個非常簡單的協議。

UDP協議的特點:

UDP是無連接協議;

UDP不能保證可靠的交付數據;

UDP是面向報文傳輸的;

UDP沒有擁塞控制;

UDP首部開銷很小。

UDP數據報結構:

首部:8B,四欄位/2B【源埠 | 目的埠 | UDP長度 | 校驗和】 數據欄位:應用數據

5.2 TCP協議詳解

TCP(Transmission Control Protocol: 傳輸控制協議),是計算機網路中非常復雜的一個協議。

TCP協議的功能:

對應用層報文進行分段和重組;

面向應用層實現復用與分解;

實現端到端的流量控制;

擁塞控制;

傳輸層定址;

對收到的報文進行差錯檢測(首部和數據部分都檢錯);

實現進程間的端到端可靠數據傳輸控制。

TCP協議的特點:

TCP是面向連接的協議;

TCP是面向位元組流的協議;

TCP的一個連接有兩端,即點對點通信;

TCP提供可靠的傳輸服務;

TCP協議提供全雙工通信(每條TCP連接只能一對一);

5.2.1 TCP報文段結構:

最大報文段長度:報文段中封裝的應用層數據的最大長度。

TCP首部:

序號欄位:TCP的序號是對每個應用層數據的每個位元組進行編號

確認序號欄位:期望從對方接收數據的位元組序號,即該序號對應的位元組尚未收到。用ack_seq標識;

TCP段的首部長度最短是20B ,最長為60位元組。但是長度必須為4B的整數倍

TCP標記的作用:

5.3 可靠傳輸的基本原理

基本原理:

不可靠傳輸信道在數據傳輸中可能發生的情況:比特差錯、亂序、重傳、丟失

基於不可靠信道實現可靠數據傳輸採取的措施:

差錯檢測:利用編碼實現數據包傳輸過程中的比特差錯檢測 確認:接收方向發送方反饋接收狀態 重傳:發送方重新發送接收方沒有正確接收的數據 序號:確保數據按序提交 計時器:解決數據丟失問題;

停止等待協議:是最簡單的可靠傳輸協議,但是該協議對信道的利用率不高。

連續ARQ(Automatic Repeat reQuest:自動重傳請求)協議:滑動窗口+累計確認,大幅提高了信道的利用率。

5.3.1TCP協議的可靠傳輸

基於連續ARQ協議,在某些情況下,重傳的效率並不高,會重復傳輸部分已經成功接收的位元組。

5.3.2 TCP協議的流量控制

流量控制:讓發送方發送速率不要太快,TCP協議使用滑動窗口實現流量控制。

5.4 TCP協議的擁塞控制

擁塞控制與流量控制的區別:流量控制考慮點對點的通信量的控制,而擁塞控制考慮整個網路,是全局性的考慮。擁塞控制的方法:慢啟動演算法+擁塞避免演算法。

慢開始和擁塞避免:

【慢開始】擁塞窗口從1指數增長;

到達閾值時進入【擁塞避免】,變成+1增長;

【超時】,閾值變為當前cwnd的一半(不能<2);

再從【慢開始】,擁塞窗口從1指數增長。

快重傳和快恢復:

發送方連續收到3個冗餘ACK,執行【快重傳】,不必等計時器超時;

執行【快恢復】,閾值變為當前cwnd的一半(不能<2),並從此新的ssthresh點進入【擁塞避免】。

5.5 TCP連接的三次握手(重要)

TCP三次握手使用指令:

面試常客:為什麼需要三次握手?

第一次握手:客戶發送請求,此時伺服器知道客戶能發;

第二次握手:伺服器發送確認,此時客戶知道伺服器能發能收;

第三次握手:客戶發送確認,此時伺服器知道客戶能收。

建立連接(三次握手):

第一次: 客戶向伺服器發送連接請求段,建立連接請求控制段(SYN=1),表示傳輸的報文段的第一個數據位元組的序列號是x,此序列號代表整個報文段的序號(seq=x);客戶端進入 SYN_SEND (同步發送狀態);

第二次: 伺服器發回確認報文段,同意建立新連接的確認段(SYN=1),確認序號欄位有效(ACK=1),伺服器告訴客戶端報文段序號是y(seq=y),表示伺服器已經收到客戶端序號為x的報文段,准備接受客戶端序列號為x+1的報文段(ack_seq=x+1);伺服器由LISTEN進入SYN_RCVD (同步收到狀態);

第三次: 客戶對伺服器的同一連接進行確認.確認序號欄位有效(ACK=1),客戶此次的報文段的序列號是x+1(seq=x+1),客戶期望接受伺服器序列號為y+1的報文段(ack_seq=y+1);當客戶發送ack時,客戶端進入ESTABLISHED 狀態;當服務收到客戶發送的ack後,也進入ESTABLISHED狀態;第三次握手可攜帶數據;

5.6 TCP連接的四次揮手(重要)

釋放連接(四次揮手)

第一次: 客戶向伺服器發送釋放連接報文段,發送端數據發送完畢,請求釋放連接(FIN=1),傳輸的第一個數據位元組的序號是x(seq=x);客戶端狀態由ESTABLISHED進入FIN_WAIT_1(終止等待1狀態);

第二次: 伺服器向客戶發送確認段,確認字型大小段有效(ACK=1),伺服器傳輸的數據序號是y(seq=y),伺服器期望接收客戶數據序號為x+1(ack_seq=x+1);伺服器狀態由ESTABLISHED進入CLOSE_WAIT(關閉等待);客戶端收到ACK段後,由FIN_WAIT_1進入FIN_WAIT_2;

第三次: 伺服器向客戶發送釋放連接報文段,請求釋放連接(FIN=1),確認字型大小段有效(ACK=1),表示伺服器期望接收客戶數據序號為x+1(ack_seq=x+1);表示自己傳輸的第一個位元組序號是y+1(seq=y+1);伺服器狀態由CLOSE_WAIT 進入 LAST_ACK (最後確認狀態);

第四次: 客戶向伺服器發送確認段,確認字型大小段有效(ACK=1),表示客戶傳輸的數據序號是x+1(seq=x+1),表示客戶期望接收伺服器數據序號為y+1+1(ack_seq=y+1+1);客戶端狀態由FIN_WAIT_2進入TIME_WAIT,等待2MSL時間,進入CLOSED狀態;伺服器在收到最後一次ACK後,由LAST_ACK進入CLOSED;

為什麼需要等待2MSL?

最後一個報文沒有確認;

確保發送方的ACK可以到達接收方;

2MSL時間內沒有收到,則接收方會重發;

確保當前連接的所有報文都已經過期。

六、應用層

為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。應用層重點:

數據傳輸基本單位為報文;

包含的主要協議:FTP(文件傳送協議)、Telnet(遠程登錄協議)、DNS(域名解析協議)、SMTP(郵件傳送協議),POP3協議(郵局協議),HTTP協議(Hyper Text Transfer Protocol)。

6.1 DNS詳解

DNS(Domain Name System:域名系統)【C/S,UDP,埠53】:解決IP地址復雜難以記憶的問題,存儲並完成自己所管轄范圍內主機的 域名 到 IP 地址的映射。

域名解析的順序:

【1】瀏覽器緩存,

【2】找本機的hosts文件,

【3】路由緩存,

【4】找DNS伺服器(本地域名、頂級域名、根域名)->迭代解析、遞歸查詢。

IP—>DNS服務—>便於記憶的域名

域名由點、字母和數字組成,分為頂級域(com,cn,net,gov,org)、二級域(,taobao,qq,alibaba)、三級域(www)(12-2-0852)

6.2 DHCP協議詳解

DHCP(Dynamic Configuration Protocol:動態主機設置協議):是一個區域網協議,是應用UDP協議的應用層協議。作用:為臨時接入區域網的用戶自動分配IP地址。

6.3 HTTP協議詳解

文件傳輸協議(FTP):控制連接(埠21):傳輸控制信息(連接、傳輸請求),以7位ASCII碼的格式。整個會話期間一直打開。

HTTP(HyperText Transfer Protocol:超文本傳輸協議)【TCP,埠80】:是可靠的數據傳輸協議,瀏覽器向伺服器發收報文前,先建立TCP連接,HTTP使用TCP連接方式(HTTP自身無連接)。

HTTP請求報文方式:

GET:請求指定的頁面信息,並返回實體主體;

POST:向指定資源提交數據進行處理請求;

DELETE:請求伺服器刪除指定的頁面;

HEAD:請求讀取URL標識的信息的首部,只返回報文頭;

OPETION:請求一些選項的信息;

PUT:在指明的URL下存儲一個文檔。

6.3.1 HTTP工作的結構

6.3.2 HTTPS協議詳解

HTTPS(Secure)是安全的HTTP協議,埠號443。基於HTTP協議,通過SSL或TLS提供加密處理數據、驗證對方身份以及數據完整性保護

原文地址:https://blog.csdn.net/Royalic/article/details/119985591

⑷ 從網路的作用范圍進行分類,計算機網路可以分為哪些網路

1、廣域網

廣域網WAN(Wide Area Network),作用范圍通常為幾十到幾千公里,因而有時也稱遠程網(long haul network),連接廣域網各節點交換機的鏈路一般都是高速鏈路,具有較大的通信容量。

2、城域網

城域網MAN(Metropolitan Area NetWork),作用范圍一般是一個城市。

3、區域網

區域網LAN(Local Area Network),地理上局限在叫囂的范圍(如1km左右)

4、個人區域網

個人區域網PAN(Personal Area Network),也稱無線個人區域網WPAN(Wireless PAN),范圍很小,大約在10m左右。

(4)電腦網路分類性能擴展閱讀

按照網路的使用者分類

1、公用網

公用網(public Network),指電信公司出資建造的大型網路,"公用"的意思是所有願意繳納費用的人都可以使用這種網路,也稱公眾網。

2、專用網

專用網(private Network),一般是特殊單位建造的只對內部開放的專用網。

⑸ 計算機網路的分類有哪些

依據網路的規模和所跨的地域,可以將計算機網路劃分為區域網、城域網和廣域網。

區域網,一般是指網路的規模相對較小,通信線路不長,覆蓋面的直徑一般為幾百米,至多幾千米。整個網路通常安裝在一個建築物內,或一個單位的大院里。城域網是指一個城市范圍的計算機網路,而廣域網則是指更大范圍的網路,可以大到一個國家,甚至整個世界。

雖然區域網、城域網和廣域網這些詞是著眼於所跨地域的,但是人們更多的是從網路組建技術上去區分它們。一般認為,用區域網技術組建的網路是區域網,而用廣域網技術組建的網路是廣域網。自然,城域網是用城域網技術組建的,但單獨提出城域網技術的比較少見。這些技術的差別主要是在於所用通信線路及其通信協議上。

在區域網出現之前的計算機網路中,計算機之間的連接主要使用電信部門提供的電話線路。電話線路本來是用來傳輸講話聲音這種模擬信號的,為了能夠傳輸數字,必須在線路兩端各加一台專門的設備——數據機。由於線路和當時技術條件的限制,數據機的傳輸速率比較低,很長時間維持在每秒600比特到9600比特的速率上,電話線上近幾年才達到每秒33?6K比特(1k=1000)和每秒56K比特。概括地講,廣域網的特點是傳輸距離長、傳輸速率低、技術復雜、計算機設備規模大、建網成本高等。

區域網的產生和普及,得益於個人計算機的出現和它的迅速發展。當時,PC機的能力很小,開始時尚沒用硬碟,即使有硬碟,容量也很小,如幾M、10M、20M個位元組;一般也不配列印機;只使用簡單的操作系統,如DOS。如果能有一種簡單的方法將幾台PC機連在一起,使大家能夠共享昂貴的磁碟和列印機,那再好不過了。區域網較好地滿足了這個需要。每台PC機配一塊網卡,使用一根電纜和一些收發器就能把幾個辦公室里的PC機聯成一個網路了,再裝上簡單的網路軟體就可以使用了。由於使用專門的纜線,傳輸距離又短,因而能獲得較高的速率,如乙太網早先的速率是每秒10M比特,後來達到每秒100M比特,現在已有每秒10億比特了。按照國際標准,區域網有乙太網、令牌環網、令牌匯流排網等幾種。由於乙太網技術簡單、安裝方便,而且技術革新快,現在乙太網已經成為主流,幾乎佔領了所有的市場。區域網的特點正好與廣域網相反:傳輸距離短、傳輸速率高、技術簡單、計算機設備規模比較小、建網成本低等。

近幾年,隨著計算機技術、通信技術和計算機網路技術的迅速發展,微機、區域網和廣域網的性能都大大提高。特別是使用光纜後,傳輸速率可以達到每秒幾十億至幾萬億比特了。今後的計算機網路將是區域網和廣域網的互聯,兩者的界限將會越來越模糊。網路通訊協議TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫,中文譯名為傳輸控制協議/網際協議,又叫網路通訊協議,這個協議是Internet最基本的協議、Internet國際互聯網路的基礎。簡單地說,就是由網路層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成的。

IP協議的英文名直譯就是網際協議。從這個名稱我們就可以知道IP協議的重要性。在現實生活中,我們進行貨物運輸時都是把貨物包裝成一個個的紙箱或者是集裝箱之後才進行運輸,在網路世界中各種信息也是通過類似的方式進行傳輸的。IP協議規定了數據傳輸時的基本單元和格式。如果比作貨物運輸,IP協議規定了貨物打包時的包裝箱尺寸和包裝的程序。除了這些以外,IP協議還定義了數據包的遞交辦法和路由選擇。同樣用貨物運輸作比喻,IP協議規定了貨物的運輸方法和運輸路線。

在IP協議中,它定義的傳輸是單向的,也就是說發出去的貨物對方有沒有收到我們是不知道的。這怎麼辦呢?由TCP協議來解決。TCP協議提供了可靠的面向對象的數據流傳輸服務的規則和約定。簡單地說,在TCP模式中,對方發一個數據包給你,你要發一個確認數據包給對方。通過這種確認來提供可靠性。通俗而言,TCP負責發現傳輸的問題,一有問題就發出信號,要求重新傳輸,直到所有數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給網際網路的每一台電腦規定一個地址。

TCP/IP協議並不完全符合OSI的七層參考模型。傳統的開放式系統互聯參考模型,是一種通信協議的七層抽象的參考模型,其中每一層執行某一特定任務。該模型的目的是使各種硬體在相同的層次上相互通信。這七層是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。而TCP/IP通訊協議採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的網路來完成自己的需求。這4層分別為:

應用層:應用程序間溝通的層,如簡單電子郵件傳輸(SMTP)、文件傳輸協議(FTP)、網路遠程訪問協議(Telnet)等。

傳輸層:在此層中,它提供了節點間的數據傳送,應用程序之間的通信服務,主要功能是數據格式化、數據確認和丟失重傳等。如傳輸控制協議(TCP)、用戶數據包協議(UDP)等,TCP和UDP給數據包加入傳輸數據並把它傳輸到下一層中,這一層負責傳送數據,並且確定數據已被送達並接收。

互連網路層:負責提供基本的數據封包傳送功能,讓每一塊數據包都能夠到達目的主機(但不檢查是否被正確接收),如網際協議(IP)。

網路介面層(主機-網路層):接收IP數據報並進行傳輸,從網路上接收物理幀,抽取IP數據報轉交給下一層,對實際的網路媒體的管理,定義如何使用實際網路(如Ethernet、Serial Line等)來傳送數據。

⑹ 計算機網路的分類

計算機網路按照覆蓋的地理范圍進行分類,計算機網路可以分為區域網、城域網、廣域網、無線網。

區域網,(Local Area Network;LAN)通常我們常見的「LAN」就是指區域網,這是我們最常見、應用最廣的一種網路。區域網隨著整個計算機網路技術的發展和提高得到充分的應用和普及,幾乎每個單位都有自己的區域網,有的甚至家庭中都有自己的小型區域網。很明顯,所謂區域網,那就是在局部地區范圍內的網路,它所覆蓋的地區范圍較小。

城域網,(Metropolitan Area Network;MAN)這種網路一般來說是在一個城市,但不在同一地理小區范圍內的計算機互聯。這種網路的連接距離可以在10 ̄100公里,它採用的是IEEE802.6標准。

廣域網,(Wide Area Network,WAN)這種網路也稱為遠程網,所覆蓋的范圍比城域網(MAN)更廣,它一般是在不同城市之間的LAN或者MAN網路互聯,地理范圍可從幾百公里到幾千公里。因為距離較遠,信息衰減比較嚴重,所以這種網路一般是要租用專線。

無線網,隨著筆記本電腦(notebook computer)和個人數字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等攜帶型計算機的日益普及和發展,人們經常要在路途中接聽電話、發送傳真和電子郵件閱讀網上信息以及登錄到遠程機器等。

計算機網路的性能指標:

計算機發送出的信號都是數字形式的。比特是計算機中數據量的單位,也是資訊理論中使用的信息量的單位。英文字bit來源於binary digit,意思是一個「二進制數字」,因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0。

網路技術中的速率指的是連接在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據的速率,它也稱為數據率(data rate)或比特率(bit rate)。速率是計算機網路中最重要的一個性能指標。速率的單位是bit/s(比特每秒)(即bit per second)。

以上內容參考:網路-計算機網路

⑺ 計算機網路分為哪幾類

計算機按通用網路劃分標准。按這種標准可以把各種網路類型劃分為區域網、城域網、廣域網和互聯網四種。

一、區域網:

1、通常我們常見的「LAN」就是指區域網,這是我們最常見、應用最廣的一種網路。區域網隨著整個計算機網路技術的發展和提高得到充分的應用和普及,幾乎每個單位都有自己的區域網,有的甚至家庭中都有自己的小型區域網。

二、城域網:

2、 這種網路一般來說是在一個城市,但不在同一地理小區范圍內的計算機互聯。這種網路的連接距離可以在10 ̄100公里,它採用的是IEEE802.6標准。MAN與LAN相比擴展的距離更長,連接的計算機數量更多,在地理范圍上可以說是LAN網路的延伸。

三、廣域網:

這種網路也稱為遠程網,所覆蓋的范圍比城域網(MAN)更廣,它一般是在不同城市之間的LAN或者MAN網路互聯,地理范圍可從幾百公里到幾千公里。因為距離較遠,信息衰減比較嚴重,所以這種網路一般是要租用專線,通過IMP(介面信息處理)協議和線路連接起來,構成網狀結構,解決循徑問題。

四、無線網:

隨著筆記本電腦和個人數字助理等攜帶型計算機的日益普及和發展,人們經常要在路途中接聽電話、發送傳真和電子郵件閱讀網上信息以及登錄到遠程機器等。


(7)電腦網路分類性能擴展閱讀:

無線區域網(WLAN);

1、無線區域網提供了移動接入的功能,這就給許多需要發送數據但又不能坐在辦公室的工作人員提供了方便。當大量持有攜帶型電腦的用戶都在同一個地方同時要求上網時,若用電纜連網,那麼布線就是個很大的問題。這時若採用無線區域網則比較容易。

2、無線區域網可分為兩大類,第一類是有固定基礎設施的,第二類是無固定基礎設施的。所謂「固定基礎設施」是預先建立起來的、能夠覆蓋一定地理范圍的一批固定基礎。大家經常使用的蜂窩行動電話就是利用電信公司預先建立的、覆蓋全國的大量固定基站來接通用戶手機撥打的電話。

3、另一類無線區域網是無固定基礎設施的無線區域網,它又叫做自組網路。這種自組網路沒有上述基本服務集中的接入點(AP),而是由一些處於平等狀態的移動站之間相互通信組成的臨時網路。

⑻ 計算機網路按覆蓋范圍分類可分為哪三類,各有什麼特點

1、計算機網路按覆蓋范圍分類可分為廣域網,城域網,區域網。

2、廣域網特點

區域網是將小區域內的各種通信設備互連在一起的通信網路。

1)覆蓋的地理區域大,通常在幾公里至幾千、幾萬公里,網路可跨越市、地區、省、國家、洲洋乃至全球。

2)廣域網連接常借用公用網路。

3)傳輸速率比較低,一般在64kbps-2Mbps,最高可達到45Mbps,但隨著廣域網技術的發展,廣域網的傳輸速率正在不斷地提高,目前通過光纖介質,採用POS(光纖通過SDH)技術,使傳輸速率達到155Mbps,甚至更高。

4)網路拓撲結構復雜。

3、城域網特點

是在一個城市范圍內所建立的計算機通信網,簡稱MAN。這是80年代末,在LAN的發展基礎上提出的,在技術上與LAN有許多相似之處,而與廣域網(WAN)區別較大。

1)傳輸速率高。

2)用戶投入少,接入簡單。

3)技術先進、安全。

4、區域網特點

是指在某一區域內由多台計算機互聯成的計算機組。一般是方圓幾千米以內。

1)覆蓋的地理范圍較小,一般為 10 m~10 km(如一幢辦公樓,一個企業內等),通常為一個單位所擁有。

2)具有較高的數據傳輸率(通常為1~20Mbps,高速區域網可達100Mbps)。

3)具有較低的誤碼率,一般在10-8到10-11之間。

4)具有較低的時延。

5)通常多個站共享一個傳輸媒體(同軸電纜,雙絞線,光纖)。

6)通常使用分組交換技術。

7)通常使用的拓撲結構為匯流排型、環型或樹型。

8)可支持的工作站數可達幾千個,各工作站間地位平等而非主從關系。

9)支持多種媒體訪問協議(令牌環、令牌匯流排和 CSMA/CD)。

10)能進行廣播(一站發所有站收)或組播(一站發一組站收)。

⑼ 簡述計算機網路的分類

計算機網路可以按覆蓋的地理范圍,網路的拓撲結構和傳輸技術分類。

一、按照覆蓋的地理范圍分類:

可以分為區域網、城域網和廣域網三類。

1、區域網(LAN)。區域網是一種在小區域內使用的,由多台計算機組成的網路,覆蓋范圍通常局限在10 千米范圍之內,屬於一個單位或部門組建的小范圍網。

2、城域網(MAN)。城域網是作用范圍在廣域網與區域網之間的網路,其網路覆蓋范圍通常可以延伸到整個城市,藉助通信光纖將多個區域網聯通公用城市網路形成大型網路,使得不僅區域網內的資源可以共享,區域網之間的資源也可以共享。

3、廣域網(WAN) 。廣城網是一種遠程網,涉及長距離的通信,覆蓋范圍可以是個國家或多個國家,甚至整個世界。由於廣域網地理上的距離可以超過幾千千米,所以信息衰減非常嚴重,這種網路一般要租用專線,通過介面信息處理協議和線路連接起來,構成網狀結構,解決尋徑問題。

二、按網路的拓撲結構分類:

可以分為匯流排型網路、星型網路、環型網路、樹型網路。

1、星型網路(常用)

優點:容易維護管理,配置靈活,故障檢測方便。

缺點:採用廣播式傳播,各節點都能收到。

2、匯流排型(共享帶寬)

優點:安裝比較方便,成本低,某一站點發生故障,不會影響整個網路。

缺點:傳輸介質發生故障,會使整個網路癱瘓。

3、環型(不常用)

優點:安裝方便。

缺點:容量有限,網路建好後很難增加新站點。

4、樹型(常用)

優點:易於擴展,故障隔離方便。

缺點:跟星型類似,根節點發生故障,容易引起全網不能工作。

三、按傳輸技術分類:

1、廣播式連接

廣播網路只有一個通信信道,網路上所有的機器都共享該信道,在機器之間傳遞包。任何一台機器發送的包都可以被其他的機器接收。在包中有一個地址域,指明了該包的目標接受者,一台機器收到了一個包以後,它檢查地址域。如果該包正是發送給它的,那麼就處理該包;如果不是就會忽略。

廣播系統往往也允許將一個包發送給所有的目標主機,那麼網路中每一台機器都將接收該包,並進行處理,這種操作模式成為廣播。有些廣播系統也支持傳輸給一組機器,即所有機器的子集,這種模式成為多播。

2、點到點連接

點到點網路則是由許多連接構成的,每一個連接對應一台機器。在這種網路中,為了將一個分組從源端傳送到目的地,該分組可能要經過一台或者多台中間機器。

通常有可能存在多條不同長度的路徑,所以找到一條好的路徑對於點對點網路非常重要的。只有一個發送方和一個接收方的點到點的傳輸模式有時稱為單播。

一般原則,越小的、地理位置局部化的網路傾向於使用廣播傳輸模式,而大的網路通常使用點到點傳輸模式。