概述 、功能、组成、分类、性能指标
一、计算机网络的概述
1.网络的概念
网络是由若干结点和链路组成。
结点可以是计算机、集线器、交换机、路由器等。
链路可以是有线链路或无线链路。
如电信网络,电话、电报、传真服务。有限电视网络,观看电视节目。
计算机网络,信息传递、资源共享。其中以因特网为代表的计算机网络最大的网络。
2.计算机网络的定义
将不同地理位置,具有独立功能的多台计算机及网络设备通过通信线路(包括传输介质和网络设备)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共同管理和协调下实现资源共享和信息传递的计算机系统。
硬件:计算机可以是微机、小型机、中型机、大型机或巨型机等。网络设备包括网桥、网关、交换机、AP、路由器、防火墙等。通信线路等
软件:网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议。
3.互连网、因特网、互联网
A 互连网
互连网是网络的网络,将网络抽象为一朵云,表示一个网络。用路由器将网络和网络互连起来,构成一个更大的网络,即为,是网络的网络。
B 因特网
因特网(Internet),因特网是世界上最大的互连网络。
网络通过交换机把计算机连接在一起,因特网通过路由器把许多网络连接在一起。
C 互联网
互联网特指Internet。
4.“节点”、“结点”、“链路”和“通路”
A 节点
节点:一个网络端口。分为“转节点”和“访问节点”。“访问节点”是信息交换的源点和目标点,通常是用户计算机上的网卡接口。
“转节点”的作用是支持网络的连接,它通过通信线路转接和传递信息,如交换机、网关、路由器、防火墙设备的各个网络端口等。
共有××个节点,其实就是在网络中有多个要配置IP地址的网络端口
B 结点
结点:一台网络设备,因为它们通常连接了多个“节点”,所以称为“结点”。
在计算机网络中的结点又分为链路结点和路由结点。它们就分别对应的是网络中的交换机和路由器。
C 链路
链路:“链路”是两个节点间的线路。
链路分物理链路和逻辑链路(或称数据链路)两种,
前者是指实际存在的通信线路,由设备网络端口和传输介质连接实现
后者是指在逻辑上起作用的网络通路。
D 通路
从发出信息的节点到接收信息的节点之间的一串节点和链路的组合。
它是一系列穿越通信网络而建立起来的节点到节点的链路串连。
一条“通路”中可能包括多条“链路”。
4.计算机网络的发展
arpanet向互联网发展 => 三级结构的因特网 (主干网 =》 地区网 =》 校园网) => 多层次ISP结构的因特网
5.因特网的标准化工作
相关的国际定制网络的标准,使得网络能标准化工作。
因特网协会 因特网体系结构研究委员会 因特研究部 因特网工程部
二、计算机网络的功能
1.数据通信(连通性),是计算机网络基本和最重要的功能。
包括连接控制,传输控制,差错控制,流量控制,路由选择,多路复用等子功能。
2.资源共享,:数据资源共享,硬件资源共享、软件资源共享、这三个方面。
数据资源共享:数据库资源共享。上网看电影,浏览网页。
硬件资源共享:打印机共享、磁盘共享。
软件资源共享:应用商店下载的各种软件。
3.分布式处理,多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分,Hadoop平台。
4.提高可靠性,替代机。
5.负载均衡:将工作任务均衡的分配给各个计算机
三、计算机网络的组成(重点)
1.组成部分:硬件、软件、协议
2.工作方式
边缘部分:由所有连接在互联网上的主机组成。利用核心部分提供的服务,使众多主机之间能够互相通信并资源共享。
其通信方式可分为:C/S方式 和 P2P方式,是不同主机进程间的通信
核心部分:核心部分向网络边缘的大量主机提供连通性。核心部分的大量网络通过路由器互连。路由器是实现分组交换的关键构件。
3.功能组成
通信子网:用于实现数据传输、控制和交换的,对应物理层、数据链路层和网络层。
资源子网:由主机、终端以及各种软件资源组成,处理接收到的数据,为用户提供服务等。
A 资源子网
资源子网是由计算机系统、终端系统、连网的外围设备、各种软件资源与信息资源组成。
资源子网主要负责全网的数据处理业务,向网络用户提供各种网络资源和网络服务。
对于局域网来说,资源子网由连网的服务器、工作站、共享的打印机和其他外围设备、相关软件系统组成;
对于广域网而言,资源子网由网上的所有主机及其外围设备组成。
资源子网拥有所有的共享资源及所有的数据。
B 通信子网
通信子网负责网络通信线路建立和通信处理,为网络用户提供数据传输、转发、加工和转换等通信处理工作,是整个网络数据通信的基础结构。
对于局域网来说,通信子网由网卡、线缆、集线器、中继器、网桥、路由器、交换机等设备和相关软件组成;
而对于广域网来说,通信子网由一些专用的通信处理机(如结点交换机、路由器)及其运行的软件和连接这些节点的通信链路组成(它们共同组成一个完整的通信线路)。
通信子网又可分为点-点通信线路通信子网与广播信道通信子网两类。
广域网主要采用点到点通信线路,局域网与城域网一般采用广播信道。
由于技术上存在较大的差异,因此在物理层和数据链路层协议上出现了两个分支:一类是基于点-点通信线路的,另一类是基于广播信道的。
基于点-点通信线路的广域物理层和数据链路层技术与协议的研究开展得比较早,形成了自己的体系、协议与标准。
而基于广播信道的局域网、城域网的物理层和数据链路层协议的研究开展得相对比较晚。
四、计算机网络的分类
1.按分布范围分
广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个人区域网PAN
注意,一般按距离范围划分,其实使用广域网技术即为广域网,
2.按使用者
公用网,如移动、电信、联通。专用网,如军用网络,政府网络。
3.按交换技术:电路交换、报文交换、分组交换
4.按拓扑结构:总线型、星型、环型、网状型
5.按传播技术:广播式网络(共享公共通信信道)、点对点网络(使用分组存储转发和路由选择机制)
6.按工作方式:资源子网、通信子网、接入网
五、计算机网络的性能指标
1.速率
连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率。单位是b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s
在计算机网络中1kb/s = 1000b/s,1Mb/s = 1000kb/s,1Gb/s = 1000M/s
2.带宽
传输带宽,信道中每秒传输的最大信息量,即信道的最大数据传输速率。b/s.
要换算成Mb/s 不要写成MB/s
带宽是一种理想状态(不受任何衰减和干扰)下的信道传输速率。
可对比实际水流速度与最大水流速度。
带宽决定了发送时延。网络的数据传输率受总时延影响。
提升带宽不一定能提升数据网络数据传输率。
带宽越大,每秒流出的比特数越多。但不影响比特在链路上的传播速度。
大门流出的人多,小门流出的人少。但不影响人的移动速度。
3.吞吐量
4.时延
传输时延(发送时延): 主机或路由器发送数据帧所需要的时间。发送时延 = 帧长(bit) / 数据传输速率(bit/s)
传播时延:信道长度(m)/ 电磁波在信道上的传播速度(m/s) 2*10^8 m/s
处理时延:主机或路由器接收到分组时进行处理所需要的时间。(函数执行时间)可忽略不计
排队时延:分组在路由器输入队列中等待的时间。可忽略不计。
总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延
对于高速网络链路,提高的是数据发送速率,不是比特在链路上的传播速度。只是减小了发送时延。
接收时延包含在发送时延与传播时延中,这两个时延结束,数据帧就接收完了。
5.时延带宽积
时延带宽积 = 传播时延 * 带宽 信道的比特承载量
6.往返时间RTT
发送方发送完数据到接收到接收方确认(接收后立即发送确认)所用的总时间
2 * 传播时延 不包括传输时延。
7.利用率
信道利用率:
网络利用率:
拓展:虚拟机安装centOS如何连接网络