第六章 网络体系结构
计算机网络基本概念
计算机网络的组成
计算机网络的各组成部件功能来看，主要有两种功能 网络通信 和 资源共享 。
网络通信子网 是指网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合。
资源共享子网 是由网络的服务器、工作站、共享的打印机和其他设备、软件组成。
计算机网络的性能
计算机网络性能参数指标包括 速率、带宽、吞吐量、时延、信道利用率等
速率
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)。
带宽
带宽有以下两种主要含义：
模拟信号系统中的带宽
在模拟信号系统中，带宽指的是信号所占据的频率范围宽度。
数字通信系统中的带宽
在数字通信系统中，带宽通常用比特率（bps，即 bits per second）来表示，指的是在单位时间内从一个点到另一个点所能通过的 “最高数据率”。
吞吐量
吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受并转发的最大数据速率。
时延
时延指的是数据从网络中的一个节点传输到另一个节点所需要的时间。
一、组成部分
时延主要由以下几个部分组成：
- 发送时延：指的是把数据从发送节点发送出去所需要的时间。这主要取决于数据的大小和发送节点的发送速率。计算公式为发送时延 = 数据长度 / 发送速率。例如，要发送一个大小为 10MB 的文件，发送速率为 10Mbps，则发送时延为 10×8×1024×1024 bit / (10×1024×1024 bit/s) = 8s。
- 传播时延：是指数据在传输介质中传播所需要的时间。它取决于传输介质的长度和信号在介质中的传播速度。计算公式为传播时延 = 传输距离 / 传播速度。例如，信号在光纤中的传播速度约为 2×10⁸m/s，若传输距离为 1000 公里，则传播时延为 1000×1000m / (2×10⁸m/s) = 0.005s。
- 处理时延：指的是网络中间节点（如路由器、交换机等）对数据进行处理所需要的时间。这包括检查数据包的首部、进行路由选择、排队等操作。处理时延的长短取决于网络设备的性能和当前的负载情况。例如，在高负载情况下，路由器可能需要更长的时间来处理数据包，导致处理时延增加。
- 排队时延：当数据到达中间节点时，如果节点的输出链路正被其他数据占用，那么该数据就需要在队列中等待传输，这个等待的时间就是排队时延。排队时延的长短取决于网络的拥塞程度和数据到达的速率。在网络拥塞时，排队时延可能会非常长。
数据在网络中经历的总时延=传输时延+传播时延+处理时延+排队时延
信道利用率
在特定时间段内，信道被有效利用的时间比例。它反映了信道在传输数据方面的繁忙程度和效率。
计算方式为 信道利用率 = （发送数据的时间 / 总时间）× 100%
网络协议
OSI七层参考模型
OSI参考模型层次结构
数据的封装和解封装
服务访问点
TCP/IP体系结构
TCP/IP层次结构和协议
可靠传输的工作原理
连续的ARQ协议
发送窗口：发送方位置一个发送窗口，位于发送窗口内的分组都可被连续发送出去，而不需要等待对方的确定。即发送方可以一次发送多个分组
发送窗口滑动：发送方每收到一个确认，就把发送窗口向前滑动一个分组的位置。控制发送和接收方能发送和接受的分组和编号
评论区