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电脑网络分类性能

发布时间: 2022-11-27 15:21:37

计算机网络入门知识

计算机网络 课程的特点是计算机技术与通信技术的结合,从事计算机网络课程教学的教师应具备计算机网络建设、管理和研究的背景。下面是我整理的一些关于计算机网络入门知识的相关资料,供你参考。

计算机网络入门知识大全

一、计算机网络基础

对“计算机网络”这个概念的理解和定义,随着计算机网络本身的发展,人们提出了各种不同的观点。

早期的计算机系统是高度集中的,所有的设备安装在单独的大房间中,后来出现了批处理和分时系统,分时系统所连接的多个终端必须紧接着主计算机。50年代中后期,许多系统都将地理上分散的多个终端通过通信线路连接到一台中心计算机上,这样就出现了第一代计算机网络。

第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机定票系统。

终端:一台计算机的外部设备包括CRT控制器和键盘,无GPU内存。

随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机FEP当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或近一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统己具备了通信的雏形。

第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPAnet。

主机之间不是直接用线路相连,而是接口报文处理机IMP转接后互联的。IMP和它们之间互联的.通信线路一起负责主机间的通信任务,构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序,提供资源共享,组成了资源子网。

两个主机间通信时对传送信息内容的理解,信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必须遵守一个共同的约定,称为协议。

在ARPA网中,将协议按功能分成了若干层次,如何分层,以及各层中具体采用的协议的总和,称为网络体系结构,体系结构是个抽象的概念,其具体实现是通过特定的硬件和软件来完成的。

70年代至80年代中第二代网络得到迅猛的发展。

第二代网络以通信子网为中心。这个时期,网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”,形成了计算机网络的基本概念。

第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。

IS0在1984年颁布了0SI/RM,该模型分为七个层次,也称为0SI七层模型,公认为新一代计算机网络体系结构的基础。为普及局域网奠定了基础。(^60090922a^1)

70年代后,由于大规模集成电路出现,局域网由于投资少,方便灵活而得到了广泛的应用和迅猛的发展,与广域网相比有共性,如分层的体系结构,又有不同的特性,如局域网为节省费用而不采用存储转发的方式,而是由单个的广播信道来连结网上计算机。

第四代计算机网络从80年代末开始,局域网技术发展成熟,出现光纤及高速网络技术,多媒体,智能网络,整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统,发展为以Internet为代表的互联网。

计算机网络:将多个具有独立工作能力的计算机系统通过通信设备和线路由功能完善的网络软件实现资源共享和数据通信的系统。

从定义中看出涉及到三个方面的问题:

(1)至少两台计算机互联。

(2)通信设备与线路介质。

(3)网络软件,通信协议和NOS

二、计算机网络的分类

用于计算机网络分类的标准很多,如拓扑结构,应用协议等。但是这些标准只能反映网络某方面的特征,最能反映网络技术本质特征的分类标准是分布距离,按分布距离分为LAN,MAN,WAN,Internet。

1.局域网

几米——10公里。小型机,微机大量推广后发展起来的,配置容易,速率高,4Mbps~2GbpS。 位于一个建筑物或一个单位内,不存在寻径问题,不包括网络层。

2.都市网

10公里——100公里。对一个城市的LAN互联,采用IEEE802.6标准,50Kbps~l00Kbps,位于一座城市中。

3.广域网

也称为远程网,几百公里——几千公里。发展较早,租用专线,通过IMP和线路连接起来,构成网状结构,解决循径问题,速率为9.6Kbps~45Mbps 如:邮电部的CHINANET,CHINAPAC,和CHINADDN网。

4.互联网

并不是一种具体的网络技术,它是将不同的物理网络技术按某种协议统一起来的一种高层技术。

三、局域网的特征

局域网分布范围小,投资少,配置简单等,具有如下特征:

(1)传输速率高:一般为1Mbps--20Mbps,光纤高速网可达100Mbps,1000MbpS

(2)支持传输介质种类多。

(3)通信处理一般由网卡完成。

(4)传输质量好,误码率低。

(5)有规则的拓扑结构。

四、局域网的组成

局域网一般由服务器、工作站、网卡和传输介质四部分组成。

1.服务器

运行网络0S,提供硬盘、文件数据及打印机共享等服务功能,是网络控制的核心。

从应用来说较高配置的普通486以上的兼容机都可以用于文件服务器,但从提高网络的整体性能,尤其是从网络的系统稳定性来说,还是选用专用服务器为宜。

目前常见的NOS主要有Netware,Unix和Windows NT三种。

(1)Netware:

流行版本V3.12,V4.11,V5.0,对硬件要求低,应用环境与DOS相似,技术完善,可靠,支持多种工作站和协议,适于局域网操作系统,作为文件服务器,打印服务器性能好。

(2)Unix:

一种典型的32位多用户的NOS,主要应用于超级小型机,大型机上,目前常用版本有Unix SUR4.0。支持网络文件系统服务,提供数据等应用,功能强大,不易掌握,命令复杂,由AT&T和SCO公司推出。

(3)Windows NT Server 4.0:

一种面向分布式图形应用程序的完整平台系统,界面与Win95相似,易于安装和管理,且集成了Internet网络管理工具,前景广阔。

服务器分为文件服务器,打印服务器,数据库服务器,在Internet网上,还有Web,FTP,E-mail等服务器。

网络0S朝着能支持多种通信协议,多种网卡和工作站的方向发展。

2.工作站

可以有自己的0S,独立工作;通过运行工作站网络软件,访问Server共享资源,常见有DOS工作站,Windows 95工作站。

3.网卡

将工作站式服务器连到网络上,实现资源共享和相互通信,数据转换和电信号匹配。

网卡(NTC)的分类:

(1)速率:10Mbps,100Mbps

(2)总线类型:ISA/PCI

(3)传输介质接口:

单口:BNC(细缆)或RJ-45(双绞线)。(^60090922b^2)

4.传输介质

目前常用的传输介质有双绞线,同轴电缆,光纤等。

(1)双绞线(TP):

将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中,为了降低干扰,每对相互扭绕而成。分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。局域网中UTP分为3类,4类,5类和超5类四种。

以AMP公司为例:

3类:10Mbps,皮薄,皮上注“cat3”,箱上注“3类”,305米/箱,400元/箱。

4类:网络中用的不多。

5类:(超5类)100Mbps,10Mbps,皮厚,匝密,皮上注“cat5”,箱上注5类,305米/箱,600—700元/箱(每段100米,接4个中继器,最大500米)。

接线顺序:

正常: 白桔 桔 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕

(对应) 1 2 3 4 5 6 7 8

集联: 白绿 绿 白桔 棕 白棕 桔 白蓝 蓝

(对应) 1 2 3 4 5 6 7 8

STP:内部与UTP相同,外包铝箔,Apple,IBM公司网络产品要求使用STP双绞线,速率高,价格贵。

(2)同轴电缆:

由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成,两导体间用绝缘材料隔开。

按直径分为粗缆和细缆。

粗缆:传输距离长,性能高但成本高,使用于大型局域网干线,连接时两端需终接器。

A.粗缆与外部收发器相连。

B.收发器与网卡之间用AUI电缆相连。

C.网卡必须有AUI接口:每段500米,100个用户,4个中继器可达2500米,收发器之间最小2.5米,收发器电缆最大50米。

细缆:传输距离短,相对便宜,用T型头,与BNC网卡相连,两端安50欧终端电阻。

每段185米,4个中继器,最大925米,每段30个用户,T型头之间最小0.5米。 按传输频带分为基带和宽带传输。

基带:数字信号,信号占整个信道,同一时间内能传送一种信号。

宽带:传送的是不同频率的信号。

(3)光纤:

应用光学原理,由光发送机产生光束,将电信号变为光信号,再把光信号导入光纤,在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号,并把它变为电信号,经解码后再处理。分为单模光纤和多模光纤。绝缘保密性好。

单模光纤:由激光作光源,仅有一条光通路,传输距离长,2公里以上。

多模光纤:由二极管发光,低速短距离,2公里以内。

五、局域网的几种工作模式

1.专用服务器结构(Server-Baseb)

又称为“工作站/文件服务器”结构,由若干台微机工作站与一台或多台文件服务器通过通信线路连接起来组成工作站存取服务器文件,共享存储设备。

文件服务器自然以共享磁盘文件为主要目的。 对于一般的数据传递来说已经够用了,但是当数据库系统和其他复杂而被不断增加的用户使用的应用系统到来的时候,服务器已经不能承担这样的任务了,因为随着用户的增多,为每个用户服务的程序也增多,每个程序都是独立运行的大文件,给用户感觉极慢,因此产生了客户机/服务器模式。

2.客户机/服务器模式(client/server)

其中一台或几台较大的计算机集中进行共享数据库的管理和存取,称为服务器,而将其他的应用处理工作分散到网络中其他微机上去做,构成分布式的处理系统,服务器控制管理数据的能力己由文件管理方式上升为数据库管理方式,因此,C/S由的服务器也称为数据库服务器,注重于数据定义及存取安全后备及还原,并发控制及事务管理,执行诸如选择检索和索引排序等数据库管理功能,它有足够的能力做到把通过其处理后用户所需的那一部分数据而不是整个文件通过网络传送到客户机去,减轻了网络的传输负荷。C/S结构是数据库技术的发展和普遍应用与局域网技术发展相结合的结果。

⑵ 计算机网络的定义,分类和主要功能是什么

计算机网络的定义:将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

计算机网络的分类:局域网、城域网、广域网、无线网。

计算机网络的主要功能:将大量独立的、但相互连接起来的计算机来共同完成计算机任务。

(2)电脑网络分类性能扩展阅读:

计算机网络的性能有:

1、速率

计算机发送出的信号都是数字形式的。比特是计算机中数据量的单位,也是信息论中使用的信息量的单位。英文字bit来源于binary digit,意思是一个“二进制数字”,因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。

2、带宽

在计算机网络中,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”。这里一般说到的“带宽”就是指这个意思。这种意义的带宽的单位是“比特每秒”,记为bit/s。

3、吞吐量

吞吐量表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。

参考资料来源:网络—计算机网络

⑶ 计算机网络知识点

一、计算机网络概述

1.1 计算机网络的分类

按照网络的作用范围:广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN);

按照网络使用者:公用网络、专用网络。

1.2 计算机网络的层次结构

TCP/IP四层模型与OSI体系结构对比:

1.3 层次结构设计的基本原则

各层之间是相互独立的;

每一层需要有足够的灵活性;

各层之间完全解耦。

1.4 计算机网络的性能指标

速率:bps=bit/s 时延:发送时延、传播时延、排队时延、处理时延 往返时间RTT:数据报文在端到端通信中的来回一次的时间。

二、物理层

物理层的作用:连接不同的物理设备,传输比特流。该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠的物理媒体。简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。

物理层设备:

中继器【Repeater,也叫放大器】:同一局域网的再生信号;两端口的网段必须同一协议;5-4-3规程:10BASE-5以太网中,最多串联4个中继器,5段中只能有3个连接主机;

集线器:同一局域网的再生、放大信号(多端口的中继器);半双工,不能隔离冲突域也不能隔离广播域。

信道的基本概念:信道是往一个方向传输信息的媒体,一条通信电路包含一个发送信道和一个接受信道。

单工通信信道:只能一个方向通信,没有反方向反馈的信道;

半双工通信信道:双方都可以发送和接受信息,但不能同时发送也不能同时接收;

全双工通信信道:双方都可以同时发送和接收。

三、数据链路层

3.1 数据链路层概述

数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。

该层的作用包括: 物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发 等。

有关数据链路层的重要知识点:

数据链路层为网络层提供可靠的数据传输;

基本数据单位为帧;

主要的协议:以太网协议;

两个重要设备名称:网桥和交换机。

封装成帧:“帧”是 数据链路层 数据的基本单位:

透明传输:“透明”是指即使控制字符在帧数据中,但是要当做不存在去处理。即在控制字符前加上转义字符ESC。

3.2 数据链路层的差错监测

差错检测:奇偶校验码、循环冗余校验码CRC

奇偶校验码–局限性:当出错两位时,检测不到错误。

循环冗余检验码:根据传输或保存的数据而产生固定位数校验码。

3.3 最大传输单元MTU

最大传输单元MTU(Maximum Transmission Unit),数据链路层的数据帧不是无限大的,数据帧长度受MTU限制.

路径MTU:由链路中MTU的最小值决定。

3.4 以太网协议详解

MAC地址:每一个设备都拥有唯一的MAC地址,共48位,使用十六进制表示。

以太网协议:是一种使用广泛的局域网技术,是一种应用于数据链路层的协议,使用以太网可以完成相邻设备的数据帧传输:

局域网分类:

Ethernet以太网IEEE802.3:

以太网第一个广泛部署的高速局域网

以太网数据速率快

以太网硬件价格便宜,网络造价成本低

以太网帧结构:

类型:标识上层协议(2字节)

目的地址和源地址:MAC地址(每个6字节)

数据:封装的上层协议的分组(46~1500字节)

CRC:循环冗余码(4字节)

以太网最短帧:以太网帧最短64字节;以太网帧除了数据部分18字节;数据最短46字节;

MAC地址(物理地址、局域网地址)

MAC地址长度为6字节,48位;

MAC地址具有唯一性,每个网络适配器对应一个MAC地址;

通常采用十六进制表示法,每个字节表示一个十六进制数,用 - 或 : 连接起来;

MAC广播地址:FF-FF-FF-FF-FF-FF。

四、网络层

网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送,具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。数据交换技术是报文交换(基本上被分组所替代):采用储存转发方式,数据交换单位是报文。

网络层中涉及众多的协议,其中包括最重要的协议,也是TCP/IP的核心协议——IP协议。IP协议非常简单,仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP协议的主要功能有:无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。

与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、因特网报文协议ICMP、因特网组管理协议IGMP。具体的协议我们会在接下来的部分进行总结,有关网络层的重点为:

1、网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外,网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能;

2、基本数据单位为IP数据报;

3、包含的主要协议:

IP协议(Internet Protocol,因特网互联协议);

ICMP协议(Internet Control Message Protocol,因特网控制报文协议);

ARP协议(Address Resolution Protocol,地址解析协议);

RARP协议(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析协议)。

4、重要的设备:路由器

路由器相关协议

4.1 IP协议详解

IP网际协议是 Internet 网络层最核心的协议。虚拟互联网络的产生:实际的计算机网络错综复杂;物理设备通过使用IP协议,屏蔽了物理网络之间的差异;当网络中主机使用IP协议连接时,无需关注网络细节,于是形成了虚拟网络。

IP协议使得复杂的实际网络变为一个虚拟互联的网络;并且解决了在虚拟网络中数据报传输路径的问题。

其中,版本指IP协议的版本,占4位,如IPv4和IPv6;首部位长度表示IP首部长度,占4位,最大数值位15;总长度表示IP数据报总长度,占16位,最大数值位65535;TTL表示IP数据报文在网络中的寿命,占8位;协议表明IP数据所携带的具体数据是什么协议的,如TCP、UDP。

4.2 IP协议的转发流程

4.3 IP地址的子网划分

A类(8网络号+24主机号)、B类(16网络号+16主机号)、C类(24网络号+8主机号)可以用于标识网络中的主机或路由器,D类地址作为组广播地址,E类是地址保留。

4.4 网络地址转换NAT技术

用于多个主机通过一个公有IP访问访问互联网的私有网络中,减缓了IP地址的消耗,但是增加了网络通信的复杂度。

NAT 工作原理:

从内网出去的IP数据报,将其IP地址替换为NAT服务器拥有的合法的公共IP地址,并将替换关系记录到NAT转换表中;

从公共互联网返回的IP数据报,依据其目的的IP地址检索NAT转换表,并利用检索到的内部私有IP地址替换目的IP地址,然后将IP数据报转发到内部网络。

4.5 ARP协议与RARP协议

地址解析协议 ARP(Address Resolution Protocol):为网卡(网络适配器)的IP地址到对应的硬件地址提供动态映射。可以把网络层32位地址转化为数据链路层MAC48位地址。

ARP 是即插即用的,一个ARP表是自动建立的,不需要系统管理员来配置。

RARP(Reverse Address Resolution Protocol)协议指逆地址解析协议,可以把数据链路层MAC48位地址转化为网络层32位地址。

4.6 ICMP协议详解

网际控制报文协议(Internet Control Message Protocol),可以报告错误信息或者异常情况,ICMP报文封装在IP数据报当中。

ICMP协议的应用:

Ping应用:网络故障的排查;

Traceroute应用:可以探测IP数据报在网络中走过的路径。

4.7网络层的路由概述

关于路由算法的要求:正确的完整的、在计算上应该尽可能是简单的、可以适应网络中的变化、稳定的公平的。

自治系统AS: 指处于一个管理机构下的网络设备群,AS内部网络自治管理,对外提供一个或多个出入口,其中自治系统内部的路由协议为内部网关协议,如RIP、OSPF等;自治系统外部的路由协议为外部网关协议,如BGP。

静态路由: 人工配置,难度和复杂度高;

动态路由:

链路状态路由选择算法LS:向所有隔壁路由发送信息收敛快;全局式路由选择算法,每个路由器计算路由时,需构建整个网络拓扑图;利用Dijkstra算法求源端到目的端网络的最短路径;Dijkstra(迪杰斯特拉)算法

距离-向量路由选择算法DV:向所有隔壁路由发送信息收敛慢、会存在回路;基础是Bellman-Ford方程(简称B-F方程);

4.8 内部网关路由协议之RIP协议

路由信息协议 RIP(Routing Information Protocol)【应用层】,基于距离-向量的路由选择算法,较小的AS(自治系统),适合小型网络;RIP报文,封装进UDP数据报。

RIP协议特性:

RIP在度量路径时采用的是跳数(每个路由器维护自身到其他每个路由器的距离记录);

RIP的费用定义在源路由器和目的子网之间;

RIP被限制的网络直径不超过15跳;

和隔壁交换所有的信息,30主动一次(广播)。

4.9 内部网关路由协议之OSPF协议

开放最短路径优先协议 OSPF(Open Shortest Path First)【网络层】,基于链路状态的路由选择算法(即Dijkstra算法),较大规模的AS ,适合大型网络,直接封装在IP数据报传输。

OSPF协议优点:

安全;

支持多条相同费用路径;

支持区别化费用度量;

支持单播路由和多播路由;

分层路由。

RIP与OSPF的对比(路由算法决定其性质):

4.10外部网关路由协议之BGP协议

BGP(Border Gateway Protocol)边际网关协议【应用层】:是运行在AS之间的一种协议,寻找一条好路由:首次交换全部信息,以后只交换变化的部分,BGP封装进TCP报文段.

五、传输层

第一个端到端,即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。

传输层的任务是根据通信子网的特性,最佳的利用网络资源,为两个端系统的会话层之间,提供建立、维护和取消传输连接的功能,负责端到端的可靠数据传输。在这一层,信息传送的协议数据单元称为段或报文。

网络层只是根据网络地址将源结点发出的数据包传送到目的结点,而传输层则负责将数据可靠地传送到相应的端口。

有关网络层的重点:

传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输以及端到端的差错控制和流量控制问题;

包含的主要协议:TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议)、UDP协议(User Datagram Protocol,用户数据报协议);

重要设备:网关。

5.1 UDP协议详解

UDP(User Datagram Protocol: 用户数据报协议),是一个非常简单的协议。

UDP协议的特点:

UDP是无连接协议;

UDP不能保证可靠的交付数据;

UDP是面向报文传输的;

UDP没有拥塞控制;

UDP首部开销很小。

UDP数据报结构:

首部:8B,四字段/2B【源端口 | 目的端口 | UDP长度 | 校验和】 数据字段:应用数据

5.2 TCP协议详解

TCP(Transmission Control Protocol: 传输控制协议),是计算机网络中非常复杂的一个协议。

TCP协议的功能:

对应用层报文进行分段和重组;

面向应用层实现复用与分解;

实现端到端的流量控制;

拥塞控制;

传输层寻址;

对收到的报文进行差错检测(首部和数据部分都检错);

实现进程间的端到端可靠数据传输控制。

TCP协议的特点:

TCP是面向连接的协议;

TCP是面向字节流的协议;

TCP的一个连接有两端,即点对点通信;

TCP提供可靠的传输服务;

TCP协议提供全双工通信(每条TCP连接只能一对一);

5.2.1 TCP报文段结构:

最大报文段长度:报文段中封装的应用层数据的最大长度。

TCP首部:

序号字段:TCP的序号是对每个应用层数据的每个字节进行编号

确认序号字段:期望从对方接收数据的字节序号,即该序号对应的字节尚未收到。用ack_seq标识;

TCP段的首部长度最短是20B ,最长为60字节。但是长度必须为4B的整数倍

TCP标记的作用:

5.3 可靠传输的基本原理

基本原理:

不可靠传输信道在数据传输中可能发生的情况:比特差错、乱序、重传、丢失

基于不可靠信道实现可靠数据传输采取的措施:

差错检测:利用编码实现数据包传输过程中的比特差错检测 确认:接收方向发送方反馈接收状态 重传:发送方重新发送接收方没有正确接收的数据 序号:确保数据按序提交 计时器:解决数据丢失问题;

停止等待协议:是最简单的可靠传输协议,但是该协议对信道的利用率不高。

连续ARQ(Automatic Repeat reQuest:自动重传请求)协议:滑动窗口+累计确认,大幅提高了信道的利用率。

5.3.1TCP协议的可靠传输

基于连续ARQ协议,在某些情况下,重传的效率并不高,会重复传输部分已经成功接收的字节。

5.3.2 TCP协议的流量控制

流量控制:让发送方发送速率不要太快,TCP协议使用滑动窗口实现流量控制。

5.4 TCP协议的拥塞控制

拥塞控制与流量控制的区别:流量控制考虑点对点的通信量的控制,而拥塞控制考虑整个网络,是全局性的考虑。拥塞控制的方法:慢启动算法+拥塞避免算法。

慢开始和拥塞避免:

【慢开始】拥塞窗口从1指数增长;

到达阈值时进入【拥塞避免】,变成+1增长;

【超时】,阈值变为当前cwnd的一半(不能<2);

再从【慢开始】,拥塞窗口从1指数增长。

快重传和快恢复:

发送方连续收到3个冗余ACK,执行【快重传】,不必等计时器超时;

执行【快恢复】,阈值变为当前cwnd的一半(不能<2),并从此新的ssthresh点进入【拥塞避免】。

5.5 TCP连接的三次握手(重要)

TCP三次握手使用指令:

面试常客:为什么需要三次握手?

第一次握手:客户发送请求,此时服务器知道客户能发;

第二次握手:服务器发送确认,此时客户知道服务器能发能收;

第三次握手:客户发送确认,此时服务器知道客户能收。

建立连接(三次握手):

第一次: 客户向服务器发送连接请求段,建立连接请求控制段(SYN=1),表示传输的报文段的第一个数据字节的序列号是x,此序列号代表整个报文段的序号(seq=x);客户端进入 SYN_SEND (同步发送状态);

第二次: 服务器发回确认报文段,同意建立新连接的确认段(SYN=1),确认序号字段有效(ACK=1),服务器告诉客户端报文段序号是y(seq=y),表示服务器已经收到客户端序号为x的报文段,准备接受客户端序列号为x+1的报文段(ack_seq=x+1);服务器由LISTEN进入SYN_RCVD (同步收到状态);

第三次: 客户对服务器的同一连接进行确认.确认序号字段有效(ACK=1),客户此次的报文段的序列号是x+1(seq=x+1),客户期望接受服务器序列号为y+1的报文段(ack_seq=y+1);当客户发送ack时,客户端进入ESTABLISHED 状态;当服务收到客户发送的ack后,也进入ESTABLISHED状态;第三次握手可携带数据;

5.6 TCP连接的四次挥手(重要)

释放连接(四次挥手)

第一次: 客户向服务器发送释放连接报文段,发送端数据发送完毕,请求释放连接(FIN=1),传输的第一个数据字节的序号是x(seq=x);客户端状态由ESTABLISHED进入FIN_WAIT_1(终止等待1状态);

第二次: 服务器向客户发送确认段,确认字号段有效(ACK=1),服务器传输的数据序号是y(seq=y),服务器期望接收客户数据序号为x+1(ack_seq=x+1);服务器状态由ESTABLISHED进入CLOSE_WAIT(关闭等待);客户端收到ACK段后,由FIN_WAIT_1进入FIN_WAIT_2;

第三次: 服务器向客户发送释放连接报文段,请求释放连接(FIN=1),确认字号段有效(ACK=1),表示服务器期望接收客户数据序号为x+1(ack_seq=x+1);表示自己传输的第一个字节序号是y+1(seq=y+1);服务器状态由CLOSE_WAIT 进入 LAST_ACK (最后确认状态);

第四次: 客户向服务器发送确认段,确认字号段有效(ACK=1),表示客户传输的数据序号是x+1(seq=x+1),表示客户期望接收服务器数据序号为y+1+1(ack_seq=y+1+1);客户端状态由FIN_WAIT_2进入TIME_WAIT,等待2MSL时间,进入CLOSED状态;服务器在收到最后一次ACK后,由LAST_ACK进入CLOSED;

为什么需要等待2MSL?

最后一个报文没有确认;

确保发送方的ACK可以到达接收方;

2MSL时间内没有收到,则接收方会重发;

确保当前连接的所有报文都已经过期。

六、应用层

为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层重点:

数据传输基本单位为报文;

包含的主要协议:FTP(文件传送协议)、Telnet(远程登录协议)、DNS(域名解析协议)、SMTP(邮件传送协议),POP3协议(邮局协议),HTTP协议(Hyper Text Transfer Protocol)。

6.1 DNS详解

DNS(Domain Name System:域名系统)【C/S,UDP,端口53】:解决IP地址复杂难以记忆的问题,存储并完成自己所管辖范围内主机的 域名 到 IP 地址的映射。

域名解析的顺序:

【1】浏览器缓存,

【2】找本机的hosts文件,

【3】路由缓存,

【4】找DNS服务器(本地域名、顶级域名、根域名)->迭代解析、递归查询。

IP—>DNS服务—>便于记忆的域名

域名由点、字母和数字组成,分为顶级域(com,cn,net,gov,org)、二级域(,taobao,qq,alibaba)、三级域(www)(12-2-0852)

6.2 DHCP协议详解

DHCP(Dynamic Configuration Protocol:动态主机设置协议):是一个局域网协议,是应用UDP协议的应用层协议。作用:为临时接入局域网的用户自动分配IP地址。

6.3 HTTP协议详解

文件传输协议(FTP):控制连接(端口21):传输控制信息(连接、传输请求),以7位ASCII码的格式。整个会话期间一直打开。

HTTP(HyperText Transfer Protocol:超文本传输协议)【TCP,端口80】:是可靠的数据传输协议,浏览器向服务器发收报文前,先建立TCP连接,HTTP使用TCP连接方式(HTTP自身无连接)。

HTTP请求报文方式:

GET:请求指定的页面信息,并返回实体主体;

POST:向指定资源提交数据进行处理请求;

DELETE:请求服务器删除指定的页面;

HEAD:请求读取URL标识的信息的首部,只返回报文头;

OPETION:请求一些选项的信息;

PUT:在指明的URL下存储一个文档。

6.3.1 HTTP工作的结构

6.3.2 HTTPS协议详解

HTTPS(Secure)是安全的HTTP协议,端口号443。基于HTTP协议,通过SSL或TLS提供加密处理数据、验证对方身份以及数据完整性保护

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

⑷ 从网络的作用范围进行分类,计算机网络可以分为哪些网络

1、广域网

广域网WAN(Wide Area Network),作用范围通常为几十到几千公里,因而有时也称远程网(long haul network),连接广域网各节点交换机的链路一般都是高速链路,具有较大的通信容量。

2、城域网

城域网MAN(Metropolitan Area NetWork),作用范围一般是一个城市。

3、局域网

局域网LAN(Local Area Network),地理上局限在叫嚣的范围(如1km左右)

4、个人区域网

个人局域网PAN(Personal Area Network),也称无线个人局域网WPAN(Wireless PAN),范围很小,大约在10m左右。

(4)电脑网络分类性能扩展阅读

按照网络的使用者分类

1、公用网

公用网(public Network),指电信公司出资建造的大型网络,"公用"的意思是所有愿意缴纳费用的人都可以使用这种网络,也称公众网。

2、专用网

专用网(private Network),一般是特殊单位建造的只对内部开放的专用网。

⑸ 计算机网络的分类有哪些

依据网络的规模和所跨的地域,可以将计算机网络划分为局域网、城域网和广域网。

局域网,一般是指网络的规模相对较小,通信线路不长,覆盖面的直径一般为几百米,至多几千米。整个网络通常安装在一个建筑物内,或一个单位的大院里。城域网是指一个城市范围的计算机网络,而广域网则是指更大范围的网络,可以大到一个国家,甚至整个世界。

虽然局域网、城域网和广域网这些词是着眼于所跨地域的,但是人们更多的是从网络组建技术上去区分它们。一般认为,用局域网技术组建的网络是局域网,而用广域网技术组建的网络是广域网。自然,城域网是用城域网技术组建的,但单独提出城域网技术的比较少见。这些技术的差别主要是在于所用通信线路及其通信协议上。

在局域网出现之前的计算机网络中,计算机之间的连接主要使用电信部门提供的电话线路。电话线路本来是用来传输讲话声音这种模拟信号的,为了能够传输数字,必须在线路两端各加一台专门的设备——调制解调器。由于线路和当时技术条件的限制,调制解调器的传输速率比较低,很长时间维持在每秒600比特到9600比特的速率上,电话线上近几年才达到每秒33?6K比特(1k=1000)和每秒56K比特。概括地讲,广域网的特点是传输距离长、传输速率低、技术复杂、计算机设备规模大、建网成本高等。

局域网的产生和普及,得益于个人计算机的出现和它的迅速发展。当时,PC机的能力很小,开始时尚没用硬盘,即使有硬盘,容量也很小,如几M、10M、20M个字节;一般也不配打印机;只使用简单的操作系统,如DOS。如果能有一种简单的方法将几台PC机连在一起,使大家能够共享昂贵的磁盘和打印机,那再好不过了。局域网较好地满足了这个需要。每台PC机配一块网卡,使用一根电缆和一些收发器就能把几个办公室里的PC机联成一个网络了,再装上简单的网络软件就可以使用了。由于使用专门的缆线,传输距离又短,因而能获得较高的速率,如以太网早先的速率是每秒10M比特,后来达到每秒100M比特,现在已有每秒10亿比特了。按照国际标准,局域网有以太网、令牌环网、令牌总线网等几种。由于以太网技术简单、安装方便,而且技术革新快,现在以太网已经成为主流,几乎占领了所有的市场。局域网的特点正好与广域网相反:传输距离短、传输速率高、技术简单、计算机设备规模比较小、建网成本低等。

近几年,随着计算机技术、通信技术和计算机网络技术的迅速发展,微机、局域网和广域网的性能都大大提高。特别是使用光缆后,传输速率可以达到每秒几十亿至几万亿比特了。今后的计算机网络将是局域网和广域网的互联,两者的界限将会越来越模糊。网络通讯协议TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写,中文译名为传输控制协议/网际协议,又叫网络通讯协议,这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础。简单地说,就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。

IP协议的英文名直译就是网际协议。从这个名称我们就可以知道IP协议的重要性。在现实生活中,我们进行货物运输时都是把货物包装成一个个的纸箱或者是集装箱之后才进行运输,在网络世界中各种信息也是通过类似的方式进行传输的。IP协议规定了数据传输时的基本单元和格式。如果比作货物运输,IP协议规定了货物打包时的包装箱尺寸和包装的程序。除了这些以外,IP协议还定义了数据包的递交办法和路由选择。同样用货物运输作比喻,IP协议规定了货物的运输方法和运输路线。

在IP协议中,它定义的传输是单向的,也就是说发出去的货物对方有没有收到我们是不知道的。这怎么办呢?由TCP协议来解决。TCP协议提供了可靠的面向对象的数据流传输服务的规则和约定。简单地说,在TCP模式中,对方发一个数据包给你,你要发一个确认数据包给对方。通过这种确认来提供可靠性。通俗而言,TCP负责发现传输的问题,一有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台电脑规定一个地址。

TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互联参考模型,是一种通信协议的七层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这七层是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为:

应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。

传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送,应用程序之间的通信服务,主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。如传输控制协议(TCP)、用户数据包协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。

互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。

网络接口层(主机-网络层):接收IP数据报并进行传输,从网络上接收物理帧,抽取IP数据报转交给下一层,对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。

⑹ 计算机网络的分类

计算机网络按照覆盖的地理范围进行分类,计算机网络可以分为局域网、城域网、广域网、无线网。

局域网,(Local Area Network;LAN)通常我们常见的“LAN”就是指局域网,这是我们最常见、应用最广的一种网络。局域网随着整个计算机网络技术的发展和提高得到充分的应用和普及,几乎每个单位都有自己的局域网,有的甚至家庭中都有自己的小型局域网。很明显,所谓局域网,那就是在局部地区范围内的网络,它所覆盖的地区范围较小。

城域网,(Metropolitan Area Network;MAN)这种网络一般来说是在一个城市,但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10 ̄100公里,它采用的是IEEE802.6标准。

广域网,(Wide Area Network,WAN)这种网络也称为远程网,所覆盖的范围比城域网(MAN)更广,它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远,信息衰减比较严重,所以这种网络一般是要租用专线。

无线网,随着笔记本电脑(notebook computer)和个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等便携式计算机的日益普及和发展,人们经常要在路途中接听电话、发送传真和电子邮件阅读网上信息以及登录到远程机器等。

计算机网络的性能指标:

计算机发送出的信号都是数字形式的。比特是计算机中数据量的单位,也是信息论中使用的信息量的单位。英文字bit来源于binary digit,意思是一个“二进制数字”,因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。

网络技术中的速率指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,它也称为数据率(data rate)或比特率(bit rate)。速率是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是bit/s(比特每秒)(即bit per second)。

以上内容参考:网络-计算机网络

⑺ 计算机网络分为哪几类

计算机按通用网络划分标准。按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。

一、局域网:

1、通常我们常见的“LAN”就是指局域网,这是我们最常见、应用最广的一种网络。局域网随着整个计算机网络技术的发展和提高得到充分的应用和普及,几乎每个单位都有自己的局域网,有的甚至家庭中都有自己的小型局域网。

二、城域网:

2、 这种网络一般来说是在一个城市,但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10 ̄100公里,它采用的是IEEE802.6标准。MAN与LAN相比扩展的距离更长,连接的计算机数量更多,在地理范围上可以说是LAN网络的延伸。

三、广域网:

这种网络也称为远程网,所覆盖的范围比城域网(MAN)更广,它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远,信息衰减比较严重,所以这种网络一般是要租用专线,通过IMP(接口信息处理)协议和线路连接起来,构成网状结构,解决循径问题。

四、无线网:

随着笔记本电脑和个人数字助理等便携式计算机的日益普及和发展,人们经常要在路途中接听电话、发送传真和电子邮件阅读网上信息以及登录到远程机器等。


(7)电脑网络分类性能扩展阅读:

无线局域网(WLAN);

1、无线局域网提供了移动接入的功能,这就给许多需要发送数据但又不能坐在办公室的工作人员提供了方便。当大量持有便携式电脑的用户都在同一个地方同时要求上网时,若用电缆连网,那么布线就是个很大的问题。这时若采用无线局域网则比较容易。

2、无线局域网可分为两大类,第一类是有固定基础设施的,第二类是无固定基础设施的。所谓“固定基础设施”是预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基础。大家经常使用的蜂窝移动电话就是利用电信公司预先建立的、覆盖全国的大量固定基站来接通用户手机拨打的电话。

3、另一类无线局域网是无固定基础设施的无线局域网,它又叫做自组网络。这种自组网络没有上述基本服务集中的接入点(AP),而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。

⑻ 计算机网络按覆盖范围分类可分为哪三类,各有什么特点

1、计算机网络按覆盖范围分类可分为广域网,城域网,局域网。

2、广域网特点

局域网是将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络。

1)覆盖的地理区域大,通常在几公里至几千、几万公里,网络可跨越市、地区、省、国家、洲洋乃至全球。

2)广域网连接常借用公用网络。

3)传输速率比较低,一般在64kbps-2Mbps,最高可达到45Mbps,但随着广域网技术的发展,广域网的传输速率正在不断地提高,目前通过光纤介质,采用POS(光纤通过SDH)技术,使传输速率达到155Mbps,甚至更高。

4)网络拓扑结构复杂。

3、城域网特点

是在一个城市范围内所建立的计算机通信网,简称MAN。这是80年代末,在LAN的发展基础上提出的,在技术上与LAN有许多相似之处,而与广域网(WAN)区别较大。

1)传输速率高。

2)用户投入少,接入简单。

3)技术先进、安全。

4、局域网特点

是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。

1)覆盖的地理范围较小,一般为 10 m~10 km(如一幢办公楼,一个企业内等),通常为一个单位所拥有。

2)具有较高的数据传输率(通常为1~20Mbps,高速局域网可达100Mbps)。

3)具有较低的误码率,一般在10-8到10-11之间。

4)具有较低的时延。

5)通常多个站共享一个传输媒体(同轴电缆,双绞线,光纤)。

6)通常使用分组交换技术。

7)通常使用的拓扑结构为总线型、环型或树型。

8)可支持的工作站数可达几千个,各工作站间地位平等而非主从关系。

9)支持多种媒体访问协议(令牌环、令牌总线和 CSMA/CD)。

10)能进行广播(一站发所有站收)或组播(一站发一组站收)。

⑼ 简述计算机网络的分类

计算机网络可以按覆盖的地理范围,网络的拓扑结构和传输技术分类。

一、按照覆盖的地理范围分类:

可以分为局域网、城域网和广域网三类。

1、局域网(LAN)。局域网是一种在小区域内使用的,由多台计算机组成的网络,覆盖范围通常局限在10 千米范围之内,属于一个单位或部门组建的小范围网。

2、城域网(MAN)。城域网是作用范围在广域网与局域网之间的网络,其网络覆盖范围通常可以延伸到整个城市,借助通信光纤将多个局域网联通公用城市网络形成大型网络,使得不仅局域网内的资源可以共享,局域网之间的资源也可以共享。

3、广域网(WAN) 。广城网是一种远程网,涉及长距离的通信,覆盖范围可以是个国家或多个国家,甚至整个世界。由于广域网地理上的距离可以超过几千千米,所以信息衰减非常严重,这种网络一般要租用专线,通过接口信息处理协议和线路连接起来,构成网状结构,解决寻径问题。

二、按网络的拓扑结构分类:

可以分为总线型网络、星型网络、环型网络、树型网络。

1、星型网络(常用)

优点:容易维护管理,配置灵活,故障检测方便。

缺点:采用广播式传播,各节点都能收到。

2、总线型(共享带宽)

优点:安装比较方便,成本低,某一站点发生故障,不会影响整个网络。

缺点:传输介质发生故障,会使整个网络瘫痪。

3、环型(不常用)

优点:安装方便。

缺点:容量有限,网络建好后很难增加新站点。

4、树型(常用)

优点:易于扩展,故障隔离方便。

缺点:跟星型类似,根节点发生故障,容易引起全网不能工作。

三、按传输技术分类:

1、广播式连接

广播网络只有一个通信信道,网络上所有的机器都共享该信道,在机器之间传递包。任何一台机器发送的包都可以被其他的机器接收。在包中有一个地址域,指明了该包的目标接受者,一台机器收到了一个包以后,它检查地址域。如果该包正是发送给它的,那么就处理该包;如果不是就会忽略。

广播系统往往也允许将一个包发送给所有的目标主机,那么网络中每一台机器都将接收该包,并进行处理,这种操作模式成为广播。有些广播系统也支持传输给一组机器,即所有机器的子集,这种模式成为多播。

2、点到点连接

点到点网络则是由许多连接构成的,每一个连接对应一台机器。在这种网络中,为了将一个分组从源端传送到目的地,该分组可能要经过一台或者多台中间机器。

通常有可能存在多条不同长度的路径,所以找到一条好的路径对于点对点网络非常重要的。只有一个发送方和一个接收方的点到点的传输模式有时称为单播。

一般原则,越小的、地理位置局部化的网络倾向于使用广播传输模式,而大的网络通常使用点到点传输模式。