计算机网络(一)计算机网络概述

计算机网络概述

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目录

• 概念
• 协议的三要素及作用
• 网络核心的关键功能
• 数据交换
  • 电路交换
  • 报文交换
  • 分组交换
  • 报文交换和分组交换的异同点
  • 分组交换 VS 电路交换
  • 分组交换为什么会发生丢包和时延

概念

• 自治 无主从关系
• 互连 通过通信链路互联互通 通过交换网络互连主机，交换的节点为路由器或交换机
• 计算机网络 计算机网络是互连的、自治的计算机集合 计算机网络=通信技术+计算机技术
• 网络协议 为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定
• 网络边缘 即主机
• 网络核心 互联的路由器网络
• ISP 互联网服务提供商
• 带宽 数字信道所能传送的最高数据率，单位b/s即bps

协议的三要素及作用

• 协议的三要素 语法、语义、时序
• 协议的作用 协议规定了通信实体之间所交换消息的格式、意义、顺序以及针对收到信息或发生的事件所采取的“动作”，即规定了规范

网络核心的关键功能

网络核心的关键功能：路由 + 转发 路由：用路由算法确定分组从源到目的传输路径 转发：将分组从路由器的输入端口交换至正确的输出端口

数据交换

计算机网络通过数据交换从源主机到目的主机 数据交换：动态分配传输资源 数据交换的类型：电路交换、报文交换、分组交换

电路交换

• 举例 电话网络
• 电路交换的三个阶段 建立连接（呼叫/电路建立） 通信 释放连接（拆除电路）
• 实现多路复用共享信道 链路/网络资源（如带宽）划分为资源片，通过不同的资源片进入信道共享信道

报文交换

报文：信息源发送信息的整体

分组交换

分组：报文分拆出来的一系列相对较小的数据包 分组交换需要对报文进行拆分和重组

报文交换和分组交换的异同点

• 相同点 都采用存储-转发的交换方式
• 不同点 报文交换：用完整报文进行“存储-转发” 分组交换：用较小的分组进行“存储-转发”

分组交换 VS 电路交换

分组交换适用于突发数据传输网络（无需呼叫建立，传输快） 分组交换可能产生拥塞：分组延迟和丢失

分组交换为什么会发生丢包和时延

分组在路由器缓存中排队导致丢包，分两种情况

• 分组到达速率超过输出链路容量时
• 分组排队等待输出链路可用时