❶ 計算機網路基礎知識(一)
參考:計算機網路 謝希仁 第7版
一、現在最主要的三種網路
電信網路(電話網)
有線電視網路
計算機網路 (發展最快,信息時代的核心技術)
二、internet 和 Internet
internet 是普通名詞
泛指一般的互連網(互聯網)
Internet 是專有名詞,標准翻譯是「網際網路」 世界范圍的互連網(互聯網)
使用 TCP/IP 協議族
前身是美國的阿帕網 ARPANET
三、計算機網路的帶寬
計算機網路的帶寬是指網路可通過的最高數據率,即每秒多少比特。 描述帶寬也常常把「比特/秒」省略。
例如,帶寬是 10 M,實際上是 10 Mb/s。注意:這里的 M 是 106。
四、對寬頻傳輸的錯誤概念
在網路中有兩種不同的速率:
信號(即電磁波)在傳輸媒體上的傳播速率(米/秒,或公里/秒)
計算機向網路發送比特的速率(比特/秒),也叫傳輸速率。 這兩種速率的意義和單位完全不同。
寬頻傳輸:計算機向網路發送比特的速率較高。 寬頻線路:每秒有更多比特從計算機注入到線路。 寬頻線路和窄帶線路上比特的傳播速率是一樣的。
早期的計算機網路採用電路交換,新型的計算機網路採用分組交換的、基於存儲轉發的方式。 分組交換:
在發送端把要發送的報文分隔為較短的數據塊
每個塊增加帶有控制信息的首部構成分組(包)
依次把各分組發送到接收端
接收端剝去首部,抽出數據部分,還原成報文
IP 網路的重要特點
每一個分組獨立選擇路由。
發往同一個目的地的分組,後發送的有可能先收到(即可能不按順序接收)。 當網路中的通信量過大時,路由器就來不及處理分組,於是要丟棄一些分組。 因此, IP 網路不保證分組的可靠地交付。
IP 網路提供的服務被稱為:
盡最大努力服務(best effort service) 五、最重要的兩個協議:IP 和 TCP
TCP 協議保證了應用程序之間的可靠通信,IP 協議控制分組在網際網路的傳輸,但網際網路不保證可靠交付.
在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶伺服器方式。
客戶(client)和伺服器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。
客戶伺服器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。
當 A 進程需要 B 進程的服務時就主動呼叫 B 進程,在這種情況下,A 是客戶而 B 是伺服器。
可能在下一次通信中,B 需要 A 的服務,此時,B 是客戶而 A 是伺服器。
注意:
使用計算機的人是「用戶」(user)而不是「客戶」(client)。
客戶和伺服器都指的是進程,即計算機軟體。
由於運行伺服器進程的機器往往有許多特殊的要求,因此人們經常將主要運行伺服器進程的
機器(硬體)不嚴格地稱為伺服器。
例如,「這台機器是伺服器。」 意思是:「這台機器(硬體)主要是用來運行伺服器進程(軟體)。」 因此,伺服器(server)一詞有時指的是軟體,但也有時指的是硬體。
六、總結
網際網路(Internet)是世界范圍的、互連起來的計算機網路,它使用 TCP/IP 協議族,並且它的前身是美 國阿帕網 ARPANET。
計算機網路的帶寬是網路可通過的最高數據率。
網際網路使用基於存儲轉發的分組交換,並使用 IP 協議傳送 IP 分組。
路由器把許多網路互連起來,構成了互連網。路由器收到分組後,根據路由表查找出下一跳路由器的
地址,然後轉發分組。
路由器根據與其他路由器交換的路由信息構造出自己的路由表。
IP 網路提供盡最大努力服務,不保證可靠交付。
TCP 協議保證計算機程序之間的、端到端的可靠交付。
在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶伺服器方式。
客戶和伺服器都是進程(即軟體)。客戶是服務請求方,伺服器是服務提供方。
伺服器有時也指「運行伺服器軟體」的機器。
一、IP 網路是虛擬網路
IP 網路是虛擬的。在 IP 網路上傳送的是 IP 數據報(IP 分組)。
實際上在網路鏈路上傳送的是「幀」,使用的是幀的硬體地址(MAC 地址)。
地址解析協議 ARP 用來把 IP 地址(虛擬地址)轉換為硬體地址(物理地址)。
二、IP 地址的表示方法
IP 地址的表示方法有兩種:二進制和點分十進制。
IP 地址是 32 位二進制數字,為方便閱讀和從鍵盤上輸入,可把每 8 位二進制數字轉換成一個十進制數字,並 用小數點隔開,這就是點分十進制。
三、網際網路的域名
網際網路的域名分為: 頂級域名 二級域名 三級域名
四級域名
四、域名伺服器 DNS (Domain Name Server)
網際網路中設有很多的域名伺服器 DNS,用來把域名轉換為 IP 地址。
五、電子郵件
發送郵件使用的協議——簡單郵件傳送協議 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 接收郵件使用的協議——郵局協議版本 3 POP3 (Post Office Protocol version 3) 注:郵件的傳送仍然要使用 IP 和 TCP 協議
六、統一資源定位符 URL (Uniform Resource Locator)
URL 用來標識萬維網上的各種文檔。
網際網路上的每一個文檔,在整個網際網路的范圍內具有惟一的標識符 URL。 URL 實際上就是文檔在網際網路中的地址。
七、超文本傳送協議 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 萬維網客戶程序與伺服器程序之間的交互遵守超文本傳送協議 HTTP。
八、結束語
IP 地址是 32 位二進制數字。為便於閱讀和鍵入,也常使用點分十進制記法。 個人用戶上網可向本地 ISP 租用臨時的 IP 地址。
域名伺服器 DNS 把計算機域名轉換為計算機使用的 32 位二進制 IP 地址。 發送電子郵件使用 SMTP 協議,接收電子郵件使用 POP3 協議。
統一資源定位符 URL 惟一地確定了萬維網上文檔的地址。
超文本傳送協議 HTTP 用於萬維網瀏覽器程序和伺服器程序的信息交互。
超文本標記語言 HTML 使萬維網文檔有了統一的格式。
IP 電話不使用 TCP 協議。利用 IP 電話網關使得在普通電話之間可以打 IP 電話。
一、網際網路服務提供者 ISP (Internet Service Provider) 根據提供服務的覆蓋面積大小以及所擁有的 IP 地址數目的不同,ISP 也分成為不同的層次。
二、兩種通信方式
在網路邊緣的端系統中運行的程序之間的通信方式通常可劃分為兩大類:C/S 方式 和 P2P 方式
(Peer-to-Peer,對等方式)。
三、網際網路的核心部分
網路核心部分是網際網路中最復雜的部分。
網路中的核心部分要向網路邊緣中的大量主機提供連通性,使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其 他主機通信(即傳送或接收各種形式的數據)。
網際網路的核心部分是由許多網路和把它們互連起來的路由器組成,而主機處在網際網路的邊緣部分。
在網際網路核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接,而在網路邊緣的主機接入到核心部分則通 常以相對較低速率的鏈路相連接。
主機的用途是為用戶進行信息處理的,並且可以和其他主機通過網路交換信息。路由器的用途則是用 來轉發分組的,即進行分組交換的。
在網路核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是實現分組交換(packet switching)的關鍵構件,其任務是轉發收到的分組,這是網路核心部分
最重要的功能。
四、電路交換
電路交換必定是面向連接的。 電路交換的三個階段:建立連接、通信、釋放連接。
五、網路的分類
不同作用范圍的網路
廣域網 WAN (Wide Area Network)
區域網 LAN (Local Area Network)
城域網 MAN (Metropolitan Area Network)
個人區域網 PAN (Personal Area Network)
從網路的使用者進行分類
公用網 (public network)
專用網 (private network)
用來把用戶接入到網際網路的網路
接入網 AN (Access Network),它又稱為本地接入網或居民接入網。
注:由 ISP 提供的接入網只是起到讓用戶能夠與網際網路連接的「橋梁」作用。
六、計算機網路的性能指標
速率
帶寬
吞吐量
時延(delay 或 latency)
傳輸時延(發送時延) —— 從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完 畢所需的時間。
傳播時延 —— 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 注:信號傳輸速率(即發送速率)和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。
處理時延 —— 交換結點為存儲轉發而進行一些必要的處理所花費的時間。
排隊時延 —— 結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時延。 總時延 = 發送時延+傳播時延+處理時延+處理時延
時延帶寬積
利用率 —— 分為信道利用率和網路利用率。
信道利用率——某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)。 網路利用率——全網路的信道利用率的加權平均值。 注:信道利用率並非越高越好。
七、網路協議(network protocol) 簡稱為協議,是為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定。其組成要素有以下三點:
語法 語義 同步
數據與控制信息的結構或格式 。
需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。 事件實現順序的詳細說明。
八、實體、協議、服務和服務訪問點
實體(entity)——表示任何可發送或接收信息的硬體或軟體進程。 協議——是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
在協議的控制下,兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。 要實現本層協議,還需要使用下層所提供的服務。
本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。
下面的協議對上面的服務用戶是透明的。
協議是「水平的」,即協議是控制對等實體之間通信的規則。
服務是「垂直的」,即服務是由下層向上層通過層間介面提供的。 同一系統相鄰兩層的實體進行交互的地方,稱為服務訪問點 SAP (Service Access Point)。
九、TCP/IP 的體系結構
路由器在轉發分組時最高只用到網路層,而沒有使用運輸層和應用層。
❷ 計算機網路的主要性能指標有哪些
1、速率,指鏈接在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據友唯枝的速率,也稱為數據率或者比特率;
2、帶寬,本指某個信號具有的頻帶寬度,信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成好敏分所佔據的頻率范圍,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;
3、吞吐量,吞吐量表示在單位時間內通過某個網路的數據量,吞吐量進場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;
4、時延,時延指數據從網路的一端傳送到另一端所需的時間;
5、時延帶寬積,把以上兩個網路性能的兩個度量,傳播時延和帶寬相乘,就等到另外一個度量傳播時延帶寬積;
6、往返時間RTT,表示從發送方發送數據開始山橘,到發送方收到來自接收方的確認,總共經歷的時間;
7、利用率,分為信道利用率和網路利用率,信道利用率指出某信道有多少的時間是被利用的,網路利用率是全網路的信道利用率的加權平均值。
❸ 計算機網路的含義是什麼
計算機網路是指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。
計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣,可以按事物所具有的不同性質特點分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機通過傳輸介質和軟體物理連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質以及相應的應用軟體四部分。
(3)加權計算機網路擴展閱讀:
雖然網路類型的劃分標准各種各樣,但是從地理范圍劃分是一種大家都認可的通用網路劃分標准。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。區域網一般來說只能是一個較小區域內,城域網是不同地區的網路互聯,不過在此要說明的一點就是這里的網路劃分並沒有嚴格意義上地理范圍的區分,只能是一個定性的概念。
❹ 計算機網路的主要性能指標有哪些
性能指標從不同的方面來度量計算機網路的性能。
1、速率
計算機發送出的信號都是數字形式的。比特(bit)是計算機中的數據量的單位,也是資訊理論中使用的信息量單位。英文字bit來源binarydigit(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鏈接在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據的速率,也稱為數據率(datarate)或者比特率(bitrate)。速率的單位是b/s(比特每秒)或者bit/s,也可以寫為bps,即bitpersecond。當數據率較高時,可以使用kb/s(k=10^3=千)、Mb/s(M=10^6=兆)、Gb/s(G=10^9=吉)或者Tb/s(T=10^12=太)。現在一般常用更簡單並不是很嚴格的記法來描述網路的速率,如100M乙太網,而省略了b/s,意思為數據率為100Mb/s的乙太網。這里的數據率通常指額定速率。
2、帶寬
帶寬本上包含兩種含義:
(1)帶寬本來指某個信號具有的頻帶寬度。信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所佔據的頻率范圍。例如,在傳統的通信線路上傳送的電話信號的標准帶寬是3.1kHz(從300Hz到3.1kHz,即聲音的主要成分的頻率范圍)。這種意義的帶寬的單位是赫茲。在以前的通信的主幹線路傳送的是模擬信號(即連續變化的信號)。因此,表示通信線路允許通過的信號頻帶范圍即為線路的帶寬。
(2)在計算機網路中,貸款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的某一點到另一點所能通過的「最高數據量「。這種意義的帶寬的單位是」比特每秒「,即為b/s。子這種單位的前面也通常加上千(k)、兆(M)、吉(G)、太(T)這樣的倍數。
3、吞吐量
吞吐量(throughput)表示在單位時間內通過某個網路(或信道、介面)的數據量。吞吐量進場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。顯然,吞吐量受到網路的帶寬或網路的額定速率的限制。例如,對於一個100Mb/s的乙太網,其額定速率為100Mb/s,那麼這個數值也是該乙太網的吞吐量的絕對上限值。因此,對100Mb/s的乙太網,其典型的吞吐量可能只有70Mb/s。
4、時延
時延指數據(一個報文或者分組)從網路(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。時延是一個非常重要的性能指標,也可以稱為延遲或者遲延。
網路中的時延由以下幾部分組成:
(1)發送時延發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間,也就是從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完畢所需時間。發送時延也可以稱為傳輸時延。發送的時延=數據幀長度(b)/發送速率(b/s)。
對於一定的網路,發送時延並非固定不變,而是與發送的幀長成正比,與發送數率成反比。
(2)傳播時延傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。
傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上的傳播數率(m/s)
電磁波在自由空間的傳播速率是光速,即3.0×10^5km/s。電磁波在網路傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間低一些,在銅線電纜中的傳播速率約為2.3×10^5km/s,在光纖中的傳播速率約為2.0×10^5km/s。
(3)處理時延主機或路由器在收到分組時需要花費一定的時間處理,分析分組首部、從分組中提取數據部分、進行差錯檢驗、查到適當路由等,這就產生了處理時延。
(4)排隊時延分組在經過網路傳輸時,要經過許多的路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器確定了轉發介面後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊延時。排隊延時通常取決於網路當時的通信量。
這樣數據在網路中盡力的總延時就是
總延時=發送延時+傳播延時+處理延時+排隊延時
對於高速網路鏈路,提高的僅僅是數據的發送數率而不是比特在鏈路上的傳播速率。荷載信息的電磁波在通信線路上的傳播速率與數據的發送速率並無關系。提高的數據的發送速率只是減小了數據的發送時延。
5、時延帶寬積
把以上兩個網路性能的兩個度量,傳播時延和帶寬相乘,就等到另外一個度量:傳播時延帶寬積,即
時延帶寬積=傳播時延×帶寬
例如,傳播時延為20ms,帶寬為10Mb/s,則時延帶寬積=20×10×10^3/1000=2×10^5bit。這就表示,若發送端連續發送數據,則在發送的第一個比特即將達到終點時,發送端就已經發送了20萬個比特,而這20萬個bit都在鏈路上向前移動。
6、往返時間RTT
在計算機網路中,往返時間RTT也是一個重要的性能指標,表示從發送方發送數據開始,到發送方收到來自接收方的確認,總共經歷的時間。對於上面提到的例子,往返時間RTT就是40ms,而往返時間和帶寬的乘積是4×10^5(bit)。
顯然,往返時間與所發送的分組長度有關。發送很長的數據塊的往返時間,應當比發送很短的數據塊往返時間要多些。
往返時間帶寬積的意義就是當發送方連續發送數據時,即能夠及時收到對方的確認,但已經將許多比特發送到鏈路上了。對於上述例子,假定數據的接收方及時發現了差錯,並告知發送發,使發送方立即停止發送,但也已經發送了40萬個比特了。
7、利用率
利用率有信道利用率和網路利用率。信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的。網路利用率則是全網路的信道利用率的加權平均值。信道利用率並非越高越好。這是因為,根據排隊的理論,當某信道的利用率增大時,該信道引起的時延也就迅速增加。
如果D0表示網路空閑時的時延,D表示當前網路時延,可以用簡單公式(D=D0/(1-U)來表示D,D0和利用率U之間的關系。U數值在0和1之間。當網路的利用率接近最大值1時,網路的時延就趨近於無窮大。
❺ 計算機網路由哪幾部分組成
計算機網路的組成基本上包括:計算機,網路操作系統,傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空氣)以及相應的應用軟體四部分。
計算機網路的組成及分類:計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。
計算機網路的組成基本上包括:計算機網路的基本功能是數據通信和資源共享,計算機網路根據其覆蓋范圍可分為區域網,城域網和廣域網。
拓展資料:
計算機網路,是指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。
關於計算機網路的最簡單定義是:一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義,則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路,而只能稱為聯機系統(因為那時的許多終端不能算是自治的計算機)。
但隨著硬體價格的下降,許多終端都具有一定的智能,因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用,按上述定義,則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。
❻ 計算機網路名詞解釋知識點簡答題整理
基帶傳輸:比特流直接向電纜發送,無需調制到不同頻段;
基帶信號:信源發出的沒有經過調制的原始電信號;
URL :統一資源定位符,標識萬維網上的各種文檔,全網范圍唯一;
傳輸時延:將分組的所有比特推向鏈路所需要的時間;
協議:協議是通信設備通信前約定好的必須遵守的規則與約定,包括語法、語義、定時等。
網路協議:對等層中對等實體間制定的規則和約定的集合;
MODEM :數據機;
起始(原始)伺服器:對象最初存放並始終保持其拷貝的伺服器;
計算機網路:是用通信設備和線路將分散在不同地點的有獨立功能的多個計算機系統互相連接起來,並通過網路協議進行數據通信,實現資源共享的計算機集合;
解調:將模擬信號轉換成數字信號;
多路復用:在一條傳輸鏈路上同時建立多條連接,分別傳輸數據;
默認路由器:與主機直接相連的一台路由器;
LAN :區域網,是一個地理范圍小的計算機網路;
DNS :域名系統,完成主機名與 IP 地址的轉換;
ATM :非同步傳輸模式,是建立在電路交換和分組交換基礎上的一種面向連接的快速分組交換技術;
Torrent :洪流,參與一個特定文件分發的所有對等方的集合;
Cookie :為了辨別用戶、用於 session 跟蹤等而儲存在用戶本地終端的數據;
SAP :服務訪問點;
n PDU : PDU 為協議數據單元,指對等層之間的數據傳輸單位;第 n 層的協議數據單元;
PPP :點對點傳輸協議;
Web caching :網頁緩存技術;
Web 緩存:代替起始伺服器來滿足 HTTP 請求的網路實體。
Proxy server :代理伺服器;
Go-back-n :回退 n 流水線協議;允許發送方連續發送分組,無需等待確認,若出錯,從出錯的分組開始重發;接收方接收數據分組,若正確,發 ACK ,若出錯,丟棄出錯分組及其後面的分組,不發任何應答;
Packet switching :分組交換技術;
CDMA :碼分多路復用技術;各站點使用不同的編碼,然後可以混合發送,接收方可正確提取所需信息;
TDM :時分多路復用,將鏈路的傳輸時間劃分為若干時隙,每個連接輪流使用不同時隙進行傳輸;
FDM :頻分多路復用,將鏈路傳輸頻段分成多個小的頻段,分別用於不同連接信息的傳送;
OSI :開放系統互連模型,是計算機廣域網體系結構的國際標准,把網路分為 7 層;
CRC :循環冗餘檢測法,事先雙方約定好生成多項式,發送節點在發送數據後附上冗餘碼,使得整個數據可以整除生成多項式,接收節點收到後,若能整除,則認為數據正確,否則,認為數據錯誤;
RIP :路由信息協議;
Socket (套接字):同一台主機內應用層和運輸層的介面;
轉發表:交換設備內,從入埠到出埠建立起來的對應表,主要用來轉發數據幀或 IP 分組;
路由表:路由設備內,從源地址到目的地址建立起來的最佳路徑表,主要用來轉發 IP 分組;
存儲轉發:分組先接收存儲後,再轉發出去;
虛電路網路:能支持實現虛電路通信的網路;
數據報網路:能支持實現數據報通信的網路;
虛電路:源和目的主機之間建立的一條邏輯連接,創建這條邏輯連接時,將指派一個虛電路標識符 VC.ID ,相關設備為它運行中的連接維護狀態信息;
毒性逆轉技術: DV 演算法中,解決計數到無窮的技術,即告知從相鄰路由器獲得最短路徑信息的相鄰路由器到目的網路的距離為無窮大;
加權公平排隊 WFQ :排隊策略為根據權值大小不同,將超出隊列的數據包丟棄;
服務原語:服務的實現形式,在相鄰層通過服務原語建立交互關系,完服務與被服務的過程;
透明傳輸:在無需用戶干涉的情況下,可以傳輸任何數據的技術;
自治系統 AS :由一組通常在相同管理者控制下的路由器組成,在相同的 AS 中,路由器可全部選用同樣的選路演算法,且擁有相互之間的信息;
分組丟失:分組在傳輸過程中因為種種原因未能到達接收方的現象;
隧道技術:在鏈路層或網路層通過對等協議建立起來的邏輯通信信道;
移動接入:也稱無線接入,是指那些常常是移動的端系統與網路的連接;
面向連接服務:客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前,要彼此發送控制分組建立連接;
無連接服務:客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前,無需彼此發送控制分組建立連接;
MAC 地址:網卡或網路設備埠的物理地址;
擁塞控制:當網路發生擁塞時,用響應的演算法使網路恢復到正常工作的狀態;
流量控制:控制發送方發送數據的速率,使收發雙方協調一致;
Ad Hoc 網路:自主網路,無基站;
往返時延:發送方發送數據分組到收到接收方應答所需要的時間;
電路交換:通信節點之間採用面向連接方式,使用專用電路進行傳輸;
ADSL :非同步數字用戶專線,採用不對稱的上行與下行傳輸速率,常用於用戶寬頻接入。
多播:組播,一對多通信;
路由器的組成包括:輸入埠、輸出埠、交換結構、選路處理器;
網路應用程序體系結構:客戶機 / 伺服器結構、對等共享、混合;
集線器是物理層設備,交換機是數據鏈路層設備,網卡是數據鏈路層設備,路由器是網路層設備;
雙絞線連接設備的兩種方法:直連線和交叉線,同種設備相連和計算機與路由器相連都使用交叉線;不同設備相連用直連線;
MAC 地址 6 位元組, IPv4 地址 4 位元組, IPv6 地址 16 位元組;
有多種方法對載波波形進行調制,調頻,調幅,調相;
IEEE802.3 乙太網採用的多路訪問協議是 CSMA/CD ;
自治系統 AS 內部的選路協議是 RIP 、 OSPF ;自治系統間的選路協議是 BGP ;
多路訪問協議:分三大類:信道劃分協議、隨機訪問協議、輪流協議;
信道劃分協議包括:頻分 FDM 、時分 TDM 、碼分 CDMA ;
隨機訪問協議包括: ALOHA 、 CSMA 、 CSMA/CD(802.3) 、 CSMA/CA(802.11) ;
輪流協議包括:輪詢協議、令牌傳遞協議
ISO 和 OSI 分別是什麼單詞的縮寫,中文意思是什麼?用自己的理解寫出 OSI 分成哪七層?每層要解決的問題和主要功能是什麼?
答:ISO:international standard organization 國際標准化組織;OSI:open system interconnection reference model 開放系統互連模型;
OSI分為 應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層;
層名稱解決的問題主要功能
應用層實現特定應用選擇特定協議;針對特定應用規定協議、時序、表示等,進行封裝。在端系統中用軟體來實現,如HTTP;
表示層壓縮、加密等表示問題;規定數據的格式化表示,數據格式的轉換等;
會話層會話關系建立,會話時序控制等問題;規定通信的時序;數據交換的定界、同步、建立檢查點等;
傳輸層源埠到目的埠的傳輸問題;所有傳輸遺留問題:復用、流量、可靠;
網路層路由、擁塞控制等網路問題;IP定址,擁塞控制;
數據鏈路層相鄰節點無差錯傳輸問題;實現檢錯與糾錯,多路訪問,定址;
物理層物理上可達;定義機械特性,電氣特性,功能特性等;
網際網路協議棧分層模型及每層的功能。
分層的優點:使復雜系統簡化,易於維護和更新;
分層的缺點:有些功能可能在不同層重復出現;
假設一個用戶 ( 郵箱為: [email protected]) 使用 outlook 軟體發送郵件到另一個用戶 ( 郵箱為: [email protected]) ,且接收用戶使用 IMAP 協議收取郵件,請給出此郵件的三個傳輸階段,並給出每個階段可能使用的應用層協議。
用戶 [email protected] 使用outlook軟體發送郵件到 163 郵件伺服器
163郵件伺服器將郵件發送給用戶 [email protected] 的yahoo郵件伺服器
用戶 [email protected] 使用IMAP協議從yahoo郵件伺服器上拉取郵件
第1、2階段可以使用SMTP協議或者擴展的SMTP協議:MIME協議,第3階段可以使用IMAP、POP3、HTTP協議
三次握手的目的是什麼?為什麼要三次(二次為什麼不行)?
為了實現可靠數據傳輸,TCP協議的通信雙方,都必須維護一個序列號,以標識發送出去的數據包中,哪些是已經被對方收到的。三次握手的過程即是通信雙方相互告知序列號起始值,並確認對方已經收到了序列號起始值的必經步驟。
如果只是兩次握手,至多隻有連接發起方的起始序列號能被確認,另一方選擇的序列號則得不到確認。
選擇性重傳 (SR) 協議中發送方窗口和接收方窗口何時移動?分別如何移動?
發送方:當收到ACK確認分組後,若該分組的序號等於發送基序號時窗口發生移動;向前移動到未確認的最小序號的分組處;
接收方:當收到分組的序號等於接收基序號時窗口移動;窗口按交付的分組數量向前移動;
簡述可靠傳輸協議 rdt1.0, rdt2.0, rdt2.1, rdt2.2 和 rdt3.0 在功能上的區別。
rdt1.0:經可靠信道上的可靠數據傳輸,數據傳送不出錯不丟失,不需要反饋。
rdt2.0(停等協議):比特差錯信道上的可靠數據傳輸,認為信道傳輸的數據可能有比特差錯,但不會丟包。接收方能進行差錯檢驗,若數據出錯,發送方接收到NAK之後進行重傳。
rdt2.1:在rdt2.0的基礎上增加了處理重復分組的功能,收到重復分組後,再次發送ACK;
rdt2.2:實現無NAK的可靠數據傳輸,接收方回發帶確認號的ACK0/1,
收到出錯分組時,不發NAK,發送接收到的上一個分組的ACK;
rdt3.0:實現了超時重發功能,由發送方檢測丟包和恢復;
電路交換和虛電路交換的區別?哪些網路使用電路交換、報文交換、虛電路交換和數據報交換?請各舉一個例子。
電路交換時整個物理線路由通訊雙方獨占;
虛電路交換是在電路交換的基礎上增加了分組機制,在一條物理線路上虛擬出多條通訊線路。
電路交換:電話通信網
報文交換:公用電報網
虛電路交換:ATM
數據報交換:Internet
電路交換:面向連接,線路由通信雙方獨占;
虛電路交換:面向連接,分組交換,各分組走統一路徑,非獨占鏈路;
數據報交換:無連接,分組交換,各分組走不同路徑;
交換機逆向擴散式路徑學習法的基本原理:
交換表初始為空;
當收到一個幀的目的地址不在交換表中時,將該幀發送到所有其他介面(除接收介面),並在表中記錄下發送節點的信息,包括源MAC地址、發送到的介面,當前時間;
如果每個節點都發送了一幀,每個節點的地址都會記錄在表中;
收到一個目的地址在表中的幀,將該幀發送到對應的介面;
表自動更新:一段時間後,沒有收到以表中某個地址為源地址的幀,從表中刪除該地址;
非持久 HTTP 連接和持久 HTTP 連接的不同:
非持久HTTP連接:每個TCP連接只傳輸一個web對象,只傳送一個請求/響應對,HTTP1.0使用;
持久HTTP連接:每個TCP連接可以傳送多個web對象,傳送多個請求/響應對,HTTP1.1使用;
Web 緩存的作用是什麼?簡述其工作過程:
作用:代理原始伺服器滿足HTTP請求的網路實體;
工作過程:
瀏覽器:與web緩存建立一個TCP連接,向緩存發送一個該對象的HTTP請求;
Web緩存:檢查本地是否有該對象的拷貝;
若有,就用HTTP響應報文向瀏覽器轉發該對象;
若沒有,緩存與原始伺服器建立TCP連接,向原始伺服器發送一個該對象的HTTP請求,原始伺服器收到請求後,用HTTP響應報文向web緩存發送該對象,web緩存收到響應,在本地存儲一份,並通過HTTP響應報文向瀏覽器發送該對象;
簡要說明無線網路為什麼要用 CSMA/CA 而不用 CSMA/CD ?
無線網路用無線信號實施傳輸,現在的技術還無法檢測沖突,因此無法使用帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CD,而使用沖突避免的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CA;
簡述各種交換結構優缺點,並解釋線頭 HOL 阻塞現象。
內存交換結構:以內存為交換中心;
優點:實現簡單,成本低;
缺點:不能並行,速度慢;
匯流排交換結構:以共享匯流排為交換中心;
優點:實現相對簡單,成本低;
缺點:不能並行,速度慢,不過比memory快;
縱橫制:以交叉陣列為交換中心;
優點:能並行,速度快,比memory和匯流排都快;
缺點:實現復雜,成本高;
線頭HOL阻塞:輸入隊列中後面的分組被位於線頭的一個分組阻塞(即使輸出埠是空閑的),等待交換結構發送;
CSMA/CD 協議的中文全稱,簡述其工作原理。
帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議;
在共享信道網路中,發送節點發送數據之前,先偵聽鏈路是否空閑,若空閑,立即發送,否則隨機推遲一段時間再偵聽,在傳輸過程中,邊傳輸邊偵聽,若發生沖突,以最快速度結束發送,並隨機推遲一段時間再偵聽;
奇偶校驗、二維奇偶校驗、 CRC 校驗三者比較:
奇偶校驗能檢測出奇數個差錯;
二維奇偶校驗能夠檢測出兩個比特的錯誤,能夠糾正一個比特的差錯;
CRC校驗能檢測小於等於r位的差錯和任何奇數個差錯;
GBN 方法和 SR 方法的差異:
GBN:一個定時器,超時,重發所有已發送未確認接收的分組,發送窗口不超過2的k次方-1,接收窗口大小為1,採用累計確認,接收方返回最後一個正確接受的分組的ACK;
SR:多個定時器,超時,只重發超時定時器對應的分組,發送窗口和接收窗口大小都不超過2的k-1次方,非累計確認,接收方收到當前窗口或前一窗口內正確分組時返回對應的ACK;
❼ 計算機網路
有兩種含義
「帶寬」 指信號具有的頻帶寬度。基本單位是赫。
「帶寬」是數字信道所能傳送的最高數據率的同義語,單位是比特/秒(bit/s)。
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。
吞吐量受網路枝豎的帶寬或網路的額定速率的限制。
指數據從網路(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。
主機或路由器發送數據幀所需要的時間。
電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。
結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時延。
交換結點為存儲轉發而進行一些處理所費的時間。
信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)。完全空閑的信道的利用率是零。
網路利用率則是全網路的信道利用率的加權平均值。
物理層的主要任務描述為確定與傳輸媒體介面的四個特性。
指明介面所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排遲搭游列等。
指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。
指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義。
指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序
發送器:將數據轉換成可以在傳輸介質上傳輸的信號
數據:運送消息的實體。
信號:數據的電氣的或電磁的表現。
模擬信號:代表消息的參數的取值是連續的。
數字信號:代表消息的參數的取值是離散的。
信道: 向某一個方向傳遞信息的通道。
單向通信(單工通信):只能有一個方向的通信
而沒有反方向的交互。
雙向交替通信(半雙工通信):通信的雙方都可
以發送信息,但不能雙方同時發送、同時接收。
雙向同時通信(全雙工通信):通信的雙方可以
同時發送和接收信息。
調制:使用載波進行調制, 把數字信號的頻率范
圍搬移到較高的頻段,並轉換成模擬信號,以便在模
擬信道中傳輸。
解調:把接收到的模擬信號還原成數字信號。
又稱為編碼,轉換後依然是基帶信號
利用載波低頻轉高頻,更好的在模擬信道上傳輸,調制完的信號叫做帶通信號
在任何信道中,碼元傳輸碼銷的速率是有上限的,超過此上限,就會出現嚴重的碼間串擾問題。
如果信道的頻帶越寬,則可以用更高的速率傳送碼元
而不出現碼間串擾。
帶寬受限且有高斯白雜訊干擾的信道的極限信息傳輸速率
W 是信道的帶寬(以 Hz 為單位);
S 為信道內所傳信號的平均功率; N 為信道內部的雜訊功率。
信噪比S/N通常用分貝(dB)來表示:
通過編碼,可以增加每一個碼元攜帶的信息量
將信道的可用頻帶分割成若干條較窄的子頻帶,每一條子頻帶傳輸一路信號。
用戶在分配到一定的頻帶後,在通信過程中自始至終都佔用這個頻帶。
光的頻分復用:波分復用
將時間劃分為一段段等長的時隙,每一個用戶佔用固定序號的時隙傳輸數據。
每一個用戶所佔用的時隙是周期性地出現。
時分復用的所有用戶在不同的時間佔用同樣的頻帶寬度
先進行統計,然後依次將需要發送的數據進行時分復用,但是因為每一個時間是不確定的,所以需要在數據幀上加上地址信息
每個用戶被分配一個碼片序列,這些碼片序列是互相正交的,
當需要發送1的時候,則發送序列
當需要發送0的時候,則發送序列反碼
所以用戶的序列和其他用戶的序列內積是0
而序列和序列的規格化內積是1,序列與序列的反碼的規格化內積為-1
在原始的、有差錯的物理傳輸線路的基礎上,採取 差錯檢測、差錯控制與流量控制 等方法,將有差錯的物理線路改進成邏輯上無差錯的數據鏈路,向網路層提供高質量的服務。
是從一個結點到相鄰結點的一段物理線路,中間沒有任何其他的交換結點。
把實現通信協議的硬體和軟體加到鏈路上,就構成了數據鏈路,也稱為邏輯鏈路。
每個幀有最大長度限制
通過添加字元防止誤判
在發送端:
數據分成組,每一組k個bit,然後在後面加上n位冗餘碼
接收端:
將這段數據除以P,看最後的余數
因為標志欄位的0x7E用二進制標志為01111110,即中間是6個0,為了避免產生錯誤,所以採用 零比特填充 的方式,即發送方每遇到5個1則填充一個0,接收方每遇到5個1刪除後面的一個0
信道並非在用戶通信時固定分配給用戶。
DIX Ethernet V2 是世界上第一個區域網產品(乙太網)的規約,定義了以無源的電纜為匯流排的基帶匯流排區域網。
IEEE 的 802.3 標准。
載波監聽多點接入/碰撞監測
當發送數據的站一旦發現發生了碰撞
最先發送數據幀的站,在發送數據幀後至多經過時間(2τ)就可知道發送的數據幀是否遭受了碰撞。 乙太網的端到端往返時延 2τ 稱為爭用期,或碰撞窗口。經過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞,才能肯定這次發送不會發生碰撞。
發生碰撞的站在停止發送數據後,要推遲(退避)一個隨機時間才能再發送數據。
作用:
爭用期的長度: 51.2 µs
最短有效幀長: 64 位元組
幀間最小間隔: 9.6 µs
每一類地址都由 兩個固定長度 的欄位組成, 其中一個欄位是 網路號 net-id , 它標志主機(或路由器) 所連接到的網路, 而另一個欄位則是 主機號 host-id , 它標志該主機(或路由器) 。
用轉發器或網橋連接起來的若干個區域網仍為一個網路, 因此這些區域網都具有同樣的網路號 net-id。
A:網路數減2原因: 網路號全0表示本網路 127(01111111)表示本地軟體環回測試地址
B、C:網路數減1原因:128.0.0.0和192.0.0.0都是不指派的
主機數減2原因:全0和全1都不指派
路由表需要配置,或者根據演算法生成
下一跳指的是下一個路由器的地址
特定主機路由 :為特定的目的主機指明一個路由。
默認路由:沒有特定設置則採用默認路由
作用: 從網路層使用的 IP 地址,解析出在數據鏈路層使用的硬體地址。
每一個主機都設有一個 ARP 高速緩存 ,保存著所在的區域網上的各主機和路由器的 IP 地址到硬體地
址的映射表。ARP把保存在高速緩存中的每一個映射地址項目都設置生存時間,凡超過生存時間的項目就從高速緩存中刪除掉。
ARP的工作過程
當主機A欲向本區域網上的某個主機B發送 IP數據報時,就先在其ARP高速緩存中查看有無主機B的IP 地址。
如果是不同網路之間的情況,就需要通過路由器來解決
例如:H1訪問H3
一個 IP 數據報由首部和數據兩部分組成。
首部分為固定部分和可變部分,固定部分長度為20個位元組,可變部分長度是可變的。
版本ip協議版本:ipv4和ipv6
首部長度:占 4 位,可表示的最大數值是 15 (2 4 -1)個單位(一個單位為 4 位元組)。因此 IP 的首部長度的最大值是 60 位元組(15*4)。
區分服務:占 8 位,只有在使用區分服務(DiffServ)時,這個欄位才起作用。在一般的情況下都不使用這個欄位。
總長度:占 16 位,指首部和數據之和的長度,單位為位元組,因此數據報的最大長度為 65535 位元組。
進行數據報的分片的原因
標識:占 16 位,它是一個計數器,用來產生 IP 數據報的標識。
標志(flag):占 3 位,目前只有前兩位有意義。
片偏移:佔13 位,指出:較長的分組在分片後某片在原分組中的相對位置。片偏移以 8 個位元組為偏移單位 。
生存時間——佔8 位,記為 TTL (Time To Live),表明數據報在網路中的壽命。表示為數據報在網路中 可通過的路由器數的最大值 。
協議:佔8 位,指出此數據報攜帶的數據使用何種協議,以便目的主機的 IP 層將數據部分上交給哪個處理過程。
首部檢驗和:佔16 位,只檢驗數據報的首部,不檢驗數據部分
❽ 什麼是計算機網路的功能
網路的功能有很多,一般分為以下幾點:
1、軟、硬體共享功能
計算機網路允許網路上的用戶共享網路上各種不同類型的硬體設備,可共享的硬體資源有:高性能計算機、大容量存儲器、列印機、圖形設備、通信線路、通信設備等。共享硬體的好處是提高硬體資源的使用效率、節約開支。
2、信息共享功能
信息也是一種資源,Internet就是一個巨大的信息資源寶庫,其上有極為豐富的信息,它就像是一個信息的海洋,有取之不盡,用之不竭的信息與數據。每一個接入Internet的用戶都可以共享這些信息資源。
3、通信功能
通信是計算機網路的基本功能之一,它可以為網路用戶提供強有力的通信手段。建設計算機網路的主要目的就是讓分布在不同地理位置的計算機用戶能夠相互通信、交流信息。計算機網路可以傳輸數據以及聲音、圖像、視頻等多媒體信息。
4、提高系統的安全與可靠性
系統的可靠性對於軍事、金融和工業過程式控制制等部門的應用特別重要。計算機通過網路中的冗餘部件可大大提高可靠性。
5、易於進行分布式處理功能
在網路中,還可以將一個比較大的問題或任務分解為若干個子問題或任務,分散到網路中不同的計算機上進行處理計算。這種分布處理能力在進行一些重大課題的研究開發時是卓有成效的。
6、綜合信息服務功能
在當今的信息化社會里,個人、辦公室、圖書館、企業和學校等,每時每刻都在產生並處理大量的信息。這些信息可能是文字、數字、圖像、聲音甚至是視頻,通過網路就能夠收集、處理這些信息,並進行信息的傳送。因此,綜合信息服務將成為網路的基本服務功能。
網路是由節點和連線構成,表示諸多對象及其相互聯系。在數學上,網路是一種圖,一般認為專指加權圖。網路除了數學定義外,還有具體的物理含義,即網路是從某種相同類型的實際問題中抽象出來的模型。
在計算機領域中,網路是信息傳輸、接收、共享的虛擬平台,通過它把各個點、面、體的信息聯繫到一起,從而實現這些資源的共享。網路是人類發展史來最重要的發明,提高了科技和人類社會的發展。