计算机网络综述

因特网概述
1. 网络：由两个以上的计算机通过节点连接形成的网络
2. 互联网：网络的网络
3. 因特网：专有名词，全世界最大的互联网
信息交换技术
1. 电路交换：先连通，再传输数据，最后取消连接
2. 报文交换：不固定线路，不需要提前连通，整个数据直接传输
3. 分组交换：把数据分包分别先后传输，加上头部信息，不固定线路传输
计算机网络分类
1. 按传输介质：铜线/电缆/光纤
2. 按使用者：个人/
3. 按覆盖范围
  1. 广域网
  2. 局域网
  3. 个人网络
4. 按交换方式
  1. 报文/分组/电路
5. 按拓扑结构
  1. 星形
  2. 总线型
计算机网络的性能指标
1. 速率
  1. 8btye (b)= 1 B ，比特及其单位换算K,M,G,T，210，220…；速率单位中，103，106，10**9…
  2. 定义：每秒内传输的比特数，单位通常为bps
2. 带宽
  1. 在模拟信号系统中的意义
  2. 在计网中意义：网络的通信线路能传送数据的能力，从某点到某点的最高数据率
3. 吞吐量：单位时间内通过某个网络或接口的实际数据量
4. 时延
  1. 发送时延：在计算机发送包（package）等其他形式数据时占用时间。
    1. 计算：分组长度（b）/发送速率（bps）
  2. 传输时延：数据在节点之间传输的时间
    1. 计算：信道长度（m）/信号传输速率（m/s），信传速率电磁波速度因传输介质而异。
  3. 驻留时延（缓存时延）：一般无法计算，忽略不计。
5. 时延带宽积：传输时延*带宽，表示单位时间内信道对比特的容纳量，也称之为信道比特长度。
6. 往返时间：发送数据到目标计算机往返一次的时间。
7. 信道利用率
  1. 某个信道传输数据占用率
  2. D1 = D/(1-U), D1表示空闲总时长，D表示利用时长，U表示利用率。
8. 丢包率
  1. 网络中包运输时的丢失率
  2. 数据传输时乱码、节点缓存不足主动丢包，都会造成传输时的丢包率增加。
计算机网络的分层结构
1. OSI七层结构
2. 实际传输模型：TCP/IP模型
3. 分层的思想
4. 分层的必要性
习题总结
网络分层详解
OSI模型具体意义
1. 物理层：解决信号传输表示0/1问题。
2. 数据链路层：解决在同一个网络内（同一条链路，不同的链路模型对应不同的传输问题）的传输问题。
3. 网络层：不同网络之间（以太网等其他的网络）的传输问题。（路由器如何进行转发分组，进行路由选择问题）
4. 运输层：解决进程之间（不同的网络应用，QQ/浏览器等）基于网络通信的问题—明确信息是传输给哪一个进程的。（传输错误：丢包/乱码）
5. 会话层：解决进程之间进行会话问题（不同进程的交流）。
6. 表示层：（解释数据）确定了某一个进程，解决通信双方交换信息的表示问题。
7. 应用层：（解释真正包含的传输信息，编写对应的应用程序的信息）解决通过应用进程之间的交互来实现特定网络应用的问题。（支持万维网的http协议，支持电子邮件的smtp，支持文件传输ftp）
TCP/IP模型及其对应数据包（自下而上）—-原理体系结构
1. 物理层：比特流（bit stream）
2. 链路层：帧（frame）
3. 网络层：IP数据报或分组（packet）
4. 运输层：TCP报文段（segment）or UDP用户数据报(datagarm)
5. 应用层：报文message
必要术语
1. 实体：可以发送或接收信息的硬件或软件进程
  1. 对等实体：收发双方相同层次中的实体。
2. 协议：控制两个对等实体进行逻辑通信的规则集合，例如链路层协议（传统以太网CSMA/CD协议），物理层协议（传统以太网曼切斯特编码）。
  1. 语法：交换信息的格式
  2. 语义：要完成的操作
  3. 同步：双方的时序关系，例如TCP“三次握手”的过程
3. 服务：在协议的控制下，两个对等实体间的逻辑通信能够使得本层能够向上一层提供服务（底层—>高层）。而要实现本层协议，又需要下一层所提供的服务。
  1. 协议是“水平的”，服务是“垂直的”。
4. 协议数据单元 (PDU) 和服务数据单元（SDU）
  1. PDU：对等层次之间传输的数据包
  2. SDU：层与层之间交换的数据包
网络通信实例

DNS

todo

PING命令

ping是一种网络诊断工具，可以测试网络中主机之间的连通性和网络延迟

ping输出结果

# 发送4个PING请求数据包到 www.baidu.com
❯ ping -c 4 www.baidu.com

PING www.a.shifen.com (14.119.104.189): 56 data bytes
64 bytes from 14.119.104.189: icmp_seq=0 ttl=54 time=27.867 ms
64 bytes from 14.119.104.189: icmp_seq=1 ttl=54 time=28.732 ms
64 bytes from 14.119.104.189: icmp_seq=2 ttl=54 time=27.571 ms
64 bytes from 14.119.104.189: icmp_seq=3 ttl=54 time=27.581 ms

--- www.a.shifen.com ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 packets received, 0.0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 27.571/27.938/28.732/0.474 ms

ICMP Echo Request（请求报文）信息：
1. 序列号、TTL（Time to Live）值。
目标主机的域名或 IP 地址：
1. 输出结果的第一行。
往返时间（RTT，Round-Trip Time）：
1. 从发送 ICMP Echo Request（请求报文）到接收到 ICMP Echo Reply（响应报文）的总时间，用来衡量网络连接的延迟。
统计结果（Statistics）：
1. 包括发送的 ICMP 请求数据包数量、接收到的 ICMP 响应数据包数量、丢包率、往返时间（RTT）的最小、平均、最大和标准偏差值。如果 PING 对应的目标主机无法得到正确的响应，则表明这两个主机之间的连通性存在问题。如果往返时间（RTT）过高，则表明网络延迟过高。

ping的工作原理

ping基于网络层的ICMP（Internet Control Message Protocol，互联网控制报文协议）

2022-11-11-计算机网络综述

计算机网络综述

网络分层详解

DNS

PING命令

ping的工作原理

CATALOG

FEATURED TAGS

FRIENDS