計算機網(wǎng)絡復習系列文章傳送門：
第一章 計算機網(wǎng)絡概述
第二章 物理層
第三章 數(shù)據(jù)鏈路層
第四章 網(wǎng)絡層
第五章 傳輸層
第六章 應用層
第七章 網(wǎng)絡安全
計算機網(wǎng)絡整理-簡稱&縮寫

前言

給大家整理了一下計算機網(wǎng)絡中的重點概念，以供大家期末復習和考研復習的時候使用。
參考資料是王道的計算機操作系統(tǒng)和西電的計算機操作系統(tǒng)。

一、計算機網(wǎng)絡概述

1.1 計算機網(wǎng)絡的定義：

計算機網(wǎng)絡是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路鏈接起來，在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡管理軟件及網(wǎng)絡通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。簡而言之，計算機網(wǎng)絡就是互聯(lián)的、自治的計算機系統(tǒng)的組合。

1.2 計算機網(wǎng)絡的組成：

按組成部分分為軟件（操作系統(tǒng)）、硬件（客戶機、服務器）和協(xié)議。
按功能組成分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。
終端系統(tǒng)/資源子網(wǎng)：提供共享的軟件資源和硬件資源（包括應用層、表示層、會話層）。 計算機網(wǎng)絡的資源主要是指計算機硬件、軟件與數(shù)據(jù)。
通信子網(wǎng)：提供信息交換的網(wǎng)絡結點和通信線路（包括網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層）。

1.3 計算機網(wǎng)絡的類型：

按照拓樸分類： 星型結構 樹形結構 總線型結構 環(huán)形結構 網(wǎng)狀結構
按照范圍分類：局域網(wǎng)LAN 城域網(wǎng)MAN 廣域網(wǎng) WAN 個人區(qū)域網(wǎng)PAN 互聯(lián)網(wǎng)Internet
按照傳輸方式分類：有線網(wǎng)絡（IEEE802.3） 無線網(wǎng)絡：（IEEE802.11 WLAN無線局域網(wǎng)（wireless）WPAN無線個域網(wǎng)）。
按照傳輸技術分類：廣播式網(wǎng)絡：共享公共通信信道（局域網(wǎng)） 點對點網(wǎng)絡：使用分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇機制（廣域網(wǎng)）

1.4 計算機網(wǎng)絡的性能指標

1.4.1 速率

速率即數(shù)據(jù)率或稱數(shù)據(jù)傳輸率或比特率。比特 1/0位，連接在計算機網(wǎng)絡上的主機在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)位數(shù)的速率。單位是b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s。存儲容量 1Byte（字節(jié)）= 8bit（比特）

1.4.2 帶寬

帶寬原本是指某個信號具有的頻帶寬度，即最高頻率和最低頻率之差，單位是赫茲。計算機網(wǎng)絡中，帶寬用來表示網(wǎng)絡的通信線路傳送數(shù)據(jù)的能力，通常是指單位時間內(nèi)從網(wǎng)絡中的某一點到另一點所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”。單位是“比特每秒”，b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s。
簡而言之，帶寬就是網(wǎng)絡設備所支持的最高速度。

1.4.3 時延

時延是指數(shù)據(jù)（報文/分組/比特流）從網(wǎng)絡（或鏈路）的一端發(fā)送到另一端所需的時間。也叫延遲或遲延。單位是S。
時延的種類：總時延是四部分時延之和。
（1）發(fā)送時延（傳輸時延）：發(fā)送時延 = 數(shù)據(jù)長度/信道帶寬（在主機內(nèi)部）
（2）傳播時延：傳播時延 = 信道長度/電磁波在信道上的傳播速率（在信道上）
（3）排隊時延：等待輸出/入鏈路可用（3、4都是在路由器中）
（4）處理時延：檢錯、找出口

1.4.4 時延帶寬積

指發(fā)送端發(fā)送的第一個比特即將到達終點時，發(fā)送端已經(jīng)發(fā)出了多少比特，因此又稱以比特為單位的鏈路長度。時延帶寬積 = 傳播時延 * 帶寬

1.4.5 往返時延RTT

從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送方收到接收方的確認（接收方收到數(shù)據(jù)化立即發(fā)送確認），總共經(jīng)歷的時延。往返時延RTT不包括發(fā)送時延，為往返時延（傳播時延 * 2）+末端處理時延。RTT越大，在收到確認之前，可以發(fā)送的數(shù)據(jù)越多。
TTL是IP協(xié)議包中的一個值，它告訴網(wǎng)絡路由器包在網(wǎng)絡中的時間是否太長而應被丟棄。TTL的作用是限制IP數(shù)據(jù)包在計算機網(wǎng)絡中的存在的時間。TTL的最大值是255，TTL的一個推薦值是64。

1.4.6吞吐量

吞吐量是指在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。單位是b/s、kb/s、Mb/s等。受到網(wǎng)絡帶寬或網(wǎng)絡額定速率的限制。帶寬是一種理想的狀態(tài)。帶寬100Mb/s指的是發(fā)送的速率（也是傳輸速率），而接收的速率一般看緩存的大小。

1.4.7 利用率

信道利用率 = 有數(shù)據(jù)通過時間/（有+無）數(shù)據(jù)通過時間
網(wǎng)絡利用率 = 信道利用率加權平均值

1.5 分層的原因

我們把計算機網(wǎng)絡的各層以及其協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡的體系結構。
為了降低協(xié)議設計和調(diào)試過程的復雜性，也方便對網(wǎng)絡進行研究、實現(xiàn)和維護，促進標準化工作。

1.6 報文的組成

每個報文都分為兩個部分：一是數(shù)據(jù)部分，即服務數(shù)據(jù)單元SDU（Service Data Unit），二是控制信息部分，即協(xié)議控制信息PCI（Protocol Control Information），兩者共同組成協(xié)議數(shù)據(jù)單源PDU（Protocol Data Unit）。PDU為對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單元稱為該層的PDU。
物理層的PDU稱為比特，數(shù)據(jù)鏈路層的PDU稱為幀，網(wǎng)絡層的PDU稱為分組，傳輸層的PDU稱為報文段。
三者之間的關系：n-SDU+n-PCI=n-PDU=(n-1)SDU

1.7 協(xié)議、接口、服務的概念

協(xié)議就是規(guī)則的集合。協(xié)議由語法、語義和同步三部分組成。語法規(guī)定格式，語義規(guī)定功能，同步規(guī)定各個事件實現(xiàn)順序。一個完整的協(xié)議應當具有線路管理（建立、釋放連接）、差錯控制、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能。
接口是同一結點在相鄰兩層交換信息的連接點。同一節(jié)點相鄰兩層實體通過服務訪問點SAP（Service Access Point）進行交互。
服務是指下層為緊鄰的上層提供的功能調(diào)用。是垂直方向的。上層使用下層所提供的服務必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI參考模型中稱為服務原語。OSI參考模型將原語劃分為四種：請求（Request）、指示（Indication）、響應（Response）、證實（Confirmation）。

1.8 計算機網(wǎng)絡提供的服務分類

分為面向連接服務與無連接服務、可靠服務和不可靠服務、有應答服務和無應答服務。

1.8.1面向連接服務與無連接服務

在面向連接服務中，通信前雙方必須先建立連接，分配相應資源（如緩沖區(qū)），以確保通信能正常進行，傳輸結束后釋放連接所占用資源。因此這種服務可以分為連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放三個階段。TCP就是一種面向連接服務的協(xié)議。
在無連接服務中，通信雙方不需要先建立連接，需要發(fā)送數(shù)據(jù)時直接發(fā)送，把每個帶有目的地址的包（報文分組）傳送到線路上，由系統(tǒng)選定路線進行傳輸。這是一種不可靠的服務，也稱為盡最大努力交付，它并不保證通信的可靠性。如IP、UDP就是一種無連接的服務。

1.8.2 可靠服務和不可靠服務

可靠服務是指網(wǎng)絡具有糾錯、檢錯、應答機制，保證數(shù)據(jù)正確可靠的傳送到目的地。
不可靠服務是盡量正確、可靠的傳送，不能保證數(shù)據(jù)的正確、可靠，是一種盡力而為的服務。如IP、UDP
對于不可靠服務的網(wǎng)絡，其網(wǎng)絡的正確性、可靠性要由應用或用戶來保障。

1.8.3 有應答服務和無應答服務

有應答服務是指接收方收到數(shù)據(jù)后向發(fā)送方給出相應的應答，該應答由傳輸系統(tǒng)內(nèi)部自動實現(xiàn)，而不由用戶實現(xiàn)。應答可以是肯定也可以是否定。如文件傳輸服務就是一種有應答服務。
無應答服務是指接受方收到數(shù)據(jù)后不自動給出應答，若需應答，則由高層實現(xiàn)。例如WWW服務，客戶端收到服務器發(fā)送的頁面文件后不給出應答。

1.9 參考模型

1.9.1 OSI參考模型：

應用層：使用應用程序通過網(wǎng)絡服務（典型協(xié)議：文件傳送FTP、電子郵件SMTP、萬維網(wǎng)HTTP、邊際網(wǎng)關協(xié)議BGP（外部網(wǎng)關）、路由信息協(xié)議RIP（內(nèi)部網(wǎng)關）、動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP）
表示層：表示層用于處理交互數(shù)據(jù)的表示方式，例如格式轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)的加密和解密，數(shù)據(jù)壓縮和回復等功能
會話層：允許不同主機上的各個進程之間會話，提供會話管理和同步。負責維護通信中兩個結點之間的會話建立維護和斷開，以及數(shù)據(jù)的交換（SQL）
傳輸層：提供端到端之間的數(shù)據(jù)傳輸服務，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)進行控制和操作的功能。（典型協(xié)議傳輸控制協(xié)議TCP、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP）（報文段（TCP）、用戶數(shù)據(jù)報（UDP））
傳輸控制協(xié)議TCP：Transmission Control Protocol 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議：User Datagram Protocol
網(wǎng)絡層：單位 分組，在數(shù)據(jù)鏈路層的基礎之上，提供點到點之間的通信，提供路由功能，實現(xiàn)擁塞控制，網(wǎng)絡互聯(lián)等功能。（典型協(xié)議：網(wǎng)際互連協(xié)議IP、互聯(lián)網(wǎng)分組交換協(xié)議IPX、開放最短路徑協(xié)議OSPF、地址解析協(xié)議ARP（RARP)、網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP、互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP（組播））
網(wǎng)際互連協(xié)議IP：Internet Protocol 、開放最短路徑協(xié)議OSPF：Open Shortest Path First 、地址解析協(xié)議ARP：Address Resolution Protocol 、互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP：Internet Control Message Protocol 、互特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP：Internet Group Management Ptotocol
數(shù)據(jù)鏈路層：單位 幀，在物理層的基礎之上，提供結點到結點之間的服務，采取差錯控制和流量控制的方法實現(xiàn)網(wǎng)路互聯(lián)，即物理尋址（典型協(xié)議：同步數(shù)據(jù)鏈路控制SDLC、高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC、點對點協(xié)議PPP、生成樹協(xié)議STP、載波偵聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD）
同步數(shù)據(jù)鏈路控制SDLC：Synchronous Data Link Control、高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC：High-level Data Link Control、點對點協(xié)議PPP：Point to Point Protocol、生成樹協(xié)議STP：Spanning Tree Protocol、載波偵聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD/CA：Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection/Collision Avoid
物理層：單位 比特bit，利用傳輸介質(zhì)為通信的網(wǎng)絡節(jié)點之間的建立

1.9.2 TCP/IP參考模型：

應用層：會話層，表示層，應用層（單位 報文）支持各種網(wǎng)絡應用
傳輸層：（單位 報文段）支持進程與進程之間的數(shù)據(jù)傳輸
網(wǎng)際層：網(wǎng)絡層（單位 數(shù)據(jù)報）分組路由與轉(zhuǎn)發(fā)
網(wǎng)絡接口層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層（單位 幀）將數(shù)據(jù)報封裝稱幀，物理層（單位 比特）進行比特傳輸

1.9.3 OSI傳輸層與網(wǎng)絡層與TCP/IP對比

應用層——消息（message）、傳輸層——報文段(segment)/數(shù)據(jù)報(datagram) (注：TCP叫TCP報文段，UDP叫UDP數(shù)據(jù)報,也有人叫UDP段)、網(wǎng)絡層——分組、數(shù)據(jù)包（packet）、鏈路層——幀（frame）、物理層——P-PDU（bit）

下一章 第二章 物理層

第二章 物理層文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-723587.html

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