计算机网络(一)

一、计算机网络的发展

(按时间线分)
1.面向终端的计算机通信网
2.计算机—计算机网络(分组交换网)
3.开放式标准化阶段(OSI/RM)
4.网络互连与高速网络(TCP/IP)
(按网络交换技术发展分)
1.电路交换
2.报文交换
3.分组交换

二、分组交换

原理:发送报文前,先将报文分成若干等长的数据段,然后在每个数据段前面加上一些必要的控制信息组成的首部,构成一个个分组
分类:
面向连接的虚电路分组交换——虚电路服务
面向非连接数据报分组交换——数据报服务(现在一般是非连接数据分组交换)
报文较长不便于传输,所以一般在发送端先把报文划分成较短的、固定长度的数据段,每一个数据段前面添加上首部构成分组,依次把各分组发送到接收器。
收到数据 接收端收到分组后剥去首部,把收到的数据恢复为原来的报文。

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1.虚电路服务:面向连接

在端与端之间只是断续的占用一段又一段的链路
好处:所有到达目的的主机分组顺序和发送时的顺序一致,而且所有的分组都沿着这条虚电路传送,对通信服务有较好的保证。
分类:
(1)交换式虚电路。建立一条临时的逻辑连接
(2)永久式虚电路。与租用线路相似

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虚电路定义了分组应该经过的路径,在首部填写这条虚电路编号;在端与端之间只是断续地占用一段又一段的链路,而不是一条端到端的物理电路。

2.无连接分组交互网络

大大提高路由器的利用率,也提高线路的利用率,希望均衡分担整个网络的数据(是现在最常用的一种方式),较好解决了网络拥堵问题
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数据报服务:无连接、不可靠、尽最大努力的服务

特点:
网络层协议独立的对待每个分组,源主机只要想发送数据随时可以发送;
数据的每一个分组独立地选择路由(基于首部信息)
网络只是尽最大可能将分组交付给目的主机,但并不能保证分组一定都能到达主机,并且有一定可能失序;
当网络发生堵塞的时候,某些节点可能将一些分组丢弃(所谓的丢包率??)

3.两种服务的比较

用一张图简单直观的比较两种服务的区别


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4.分组交换和报文交换的区别

还记得一开始我们说的几种网络交换技术的方式吗,了解了分组交换之后再回来说说和报文交换的区别吧
(1)分组交换把传输数据单位最大长度限制在较小的范围内,这样每个结点所需的存储容量要求相对降低
(2)分组是较小的传输单位,只有出错的分组才会被重发,因此降低了重发比例和开销,提高了交换速度。
(3)并行性缩短了
整体传输时间,并随时利用网络中流量分布的变化而确定尽可能快的路径(在路径选择的具体问题中会用到关键路径、最短路径的知识)分组交换适用于交互通信,如终端与主机通信。

三、计算机网络的功能

1.数据通信
2.资源共享
3.分布式处理

四、计算机网络的分类(按网络地理范围)

个人区域网、局域网、广域网、接入网

五、计算机网络的组成与结构

1.计算机网络组成

从组成部分看:硬件、软件、协议
从工作方式上看:边缘部分(资源子网)、核心部分(通信子网)
通信子网:由传输介质、通信设备和相应的网络协议组成。负责主机之间的数据传输、交互、控制等通信任务,负责数据通信。
资源子网:实现资源共享功能的设备及软件的集合。主要包括网络资源共享计算机与终端,实现全网面向应用的数据处理和网络资源共享。

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2.计算机网络的拓扑结构

拓扑结构:网络中通信线路和节点的几何排列方式。任何一种网络系统都规定了他们各自的网络的拓扑结构。

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(1)新型拓扑网络(LAN)
中心节点具有数据处理和转接功能(交换设备、网络控制器)集中式和分布式访问控制两种策略
优点:网络结构简单,便于管理,容易在网络中增加新导站点,易网络监控,网络延迟时间较短,误码率较低
缺点:集中控制对中心节点依赖性太大,网络共享能力差,中心节点负荷太重
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(2)总线型拓扑网络(LAN)
各个结点依据一定的规则分时的使用总线传输数据
优点:结构简单,安装方便,易于扩充,成本低,信道利用率高
缺点:缺点也很明显,实时性差,易冲突,总线任何一处出问题就会导致网络瘫痪。
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(3)树型拓扑网络(LAN)
底层计算机功能和应用有关(数据采集、变换),高层计算机具有通用功能(数据处理、命令执行和综合处理)。
优点:链路都支持双向传输,扩充方便,故障隔离容易,成本低
缺点:除叶节点及其相连线路外,任何一个结点产生故障都会影响整个网络,而且层次结构越多,高层节点负荷越重
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(4)环型拓扑网络(LAN)
各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。
最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网。
优点:结构简单、网络覆盖面积大,节点连接能力较强,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。
缺点:环网中节点多时网络响应时间长,增减节点和维护比较麻烦,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。
(5)网状型拓扑网络(WAN)
分为全连接网型和不完全连接网型
节点连接是任意的、没有规律的
广域网基本上采用网状型拓扑结构。如卫星通信网
优点:可靠性高,节点连接灵活
缺点:结构复杂,必须采用路由选择算法和流量控制方法
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Ps:根据自己的理解和老师两节课的笔记总结而出,如有不足欢迎指点

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