Компьютерная сеть Структура компьютерной сети (1)

Сконцентрируйся:

сетевая архитектура
Классическая сеть (Ethernet)
протокол
Интернет-оборудование

- Концепция компьютерной сети

Компьютерная сеть: это децентрализованная (межрегиональная), независимая функция.计算机系统,пройти через通信设备и线路подключен полностью функциональным软件выполнить资源共享и信息传递система.

Компьютерная система: IOS Android Windows macOS и другие операционные системы

вычислительная сеть互连из,自治коллекция комп.

互连- Межсоединение Канал связи

Все компьютеры соединены напрямую линией связи (оптоволокно)

自治- Отсутствуют отношения «ведущий-ведомый», компьютеры независимы друг от друга и не могут напрямую контролировать друг друга.

1. Передача данных (подключение)

Данные могут передаваться между каналами

2. Совместное использование ресурсов

Совместное использование аппаратных ресурсов (принтеры, факсимильные аппараты)
Совместное использование ресурсов программного обеспечения (загрузка программного обеспечения из магазина приложений)
Совместное использование ресурсов данных (библиотека Baidu)

3. Распределенная обработка

Несколько компьютеров выполняют разные части одной и той же рабочей задачи (платформа Hadoop: обработка и хранение данных).

4. Повышение надежности

Если цепь колеблется и связь выходит из строя, другой компьютер может заменить ее.

5. Балансировка нагрузки

Распределенный эффект

- Состав компьютерных сетей

1. Компоненты

разделен на硬件,软件и协议три части

2. Как это работает

1. Крайняя часть

Пользователи могут использовать его напрямую, разделенный на режим C / S и режим P2P.

2. Основная часть

Служение краю

3. Функциональный состав

разделен на数据通信и资源共享Две основные функции, реализованные в соответствии с функциональной классификацией通信子网и资源子网

1. Коммуникационная подсеть

выполнить数据通信, и состоит из различных сред передачи, коммуникационного оборудования и соответствующих сетевых протоколов.

Уровень категории:

Физический уровень (интегратор, повторитель)
Канальный уровень (коммутаторы, мосты)
Сетевой уровень (маршрутизатор)

2. Ресурсная подсеть

выполнить资源共享/Обработка данных — это набор оборудования и программного обеспечения для совместного использования ресурсов.

Уровень категории:

прикладной уровень
уровень представления
сеансовый уровень

в传输层Это интерфейс для связи между подсетью ресурсов и подсетью связи.

Пример:

Если вы покупаете помаду на Taobao для себя или просите магазин Taobao для вашей подруги упаковать и добавить небольшую карточку в соответствии с вашими требованиями, процесс упаковки соответствует нашему процессу обмена ресурсами и обработки данных, а передача данных — это процесс почтовой рассылки. доставка процесс

- Классификация компьютерных сетей

По ареалу распространения广域网WAN(обменная технология),城域网MAN(технология вещания),局域网,个人区域网PAN
По пользователю:公用网(Китай Телеком),专用网(Военная сеть)
По технологии переключения:电路交换,报文交换,分组交换
По топологии (сетевая полка):总线型,星型,环形,网状型

Обратите внимание, что ячеистый тип используется для глобальной сети (Интернет), а звездообразный тип имеет шесть узлов и, конечно же, 5 ссылок.

По технологии передачи:广播式网络(общий общий канал связи),点对点网络(с использованием механизмов хранения и пересылки пакетов и маршрутизации)

Разница между двумя сетями: использовать ли механизмы хранения и пересылки пакетов и маршрутизации

- Стандартизированная работа

Стандартная классификация:法定标准и实施标准

Установленный законом стандарт: Стандарт, для которого авторитетный орган устанавливает формальный юридический стандарт.OSI

Стандарт факта: продукт какой-то компании доминирует над конкурентами,TCP/IPСо временем протоколы и технологии для этих продуктов стали стандартными.

RFC (запрос комментариев) — стандартная интернет-форма

Существует четыре этапа превращения RFC в официальный интернет-стандарт:

1)Интернет-драфт(Интернет-черновик) Это этап, который начинает превращаться в документ RFC.

2)рекомендуемый стандарт(Предлагаемый стандарт) становится документом RFC с этого этапа.

3)проект стандарта(Проект стандарта) (Отменено в 2013 г.)

4)Интернет-стандарты(Интернет-стандарт)

- Соответствующие организации для работы по стандартизации*

Международная организация по стандартизации ИСО: эталонная модель OSI, протокол HDLC

Международный союз электросвязи МСЭ: Установите правила общения

IEEE: Академические учреждения, стандарты серии IEEE802, 5G

Инженерная рабочая группа Интернета IETF: Ответственный за разработку стандартов, связанных с Интернетом RFC XXXX.

- Представление

1. Оценить

скорость数据率он же数据传输率или比特率

Бит: сигнал, отправляемый компьютером, отправляется в виде данных, а бит является единицей количества отправленных данных.Пример: 1/0 бит.

Загружать данные с хост-канала, подключенного к компьютерной сети位数的速率

Единицы: б/с кб/с Мб/с Гб/с Тб/с

тысяча 1кб/с = 10^3б/с

Мега 1Мб/с = 10^3кб/с = 10^6б/с

гигабит 1Гб/с = 10^3Мб/с = 10^6кб/с = 10^9б/с

Слишком 1Тб/с = 10^3Гб/с = 10^6Мб/с = 10^9кб/с = 10^12б/с

2. Пропускная способность

(1)"带宽«Первоначально относится к определенной полосе частот, то есть разнице между самой высокой частотой и самой низкой частотой в герцах.

(2) В компьютерной сети带宽Он используется для представления способности линии связи сети передавать данные, обычно имея в виду количество данных, которое может быть передано из одной точки сети в другую в единицу времени.最高数据率". Единицы - "бит в секунду", б/с, кб/с, Мб/с, Гб/с.网络设备所支持的最高速度

Скорость распространения электромагнитных волн в среде 2·10^8 м/с.

3. Пропускная способность

выраженный в单位时间проходить внутри某个网络(или信道,接口), то есть общий объем данных по ссылке. Единица измерения: б/с, кб/с, Мб/с и т. д. Пропускная способность ограничена пропускной способностью сети или номинальной скоростью сети.

4. Задержка

Относится ко времени, которое требуется данным (сообщениям/пакетам/потокам битов) для перемещения от одного конца сети (или канала) к другому. Также известен как延迟или迟延. единица с

Классификация задержек:发送时延(задержка передачи),传播时延,排队时延,处理时延

发送时延: время, необходимое для отправки последнего бита пакета из первого бита отправленного пакета.

Формула: задержка передачи = длина данных / пропускная способность канала (скорость передачи)

传播时延: зависит от скорости распространения электромагнитной волны и длины линии связи

Формула: задержка распространения = длина канала/скорость распространения электромагнитных волн по каналу

Задержка в очереди: ожидание доступности исходящих/входящих ссылок

Задержка обработки: обнаружение ошибок для поиска выхода

Пополнить:高速链路Относится к发送速率улучшение

5. Произведение задержки на полосу пропускания

Произведение задержки на ширину полосы (бит) = задержка распространения (с) X ширина полосы (б/с)

Произведение задержки на пропускную способность также известно как比特为单位的链路长度.

То есть "сколько бит сейчас у той или иной ссылки" (емкость)

6. Задержка туда и обратно RTT

От отправителя, отправляющего данные, к отправителю, получающему подтверждение получателя (получатель отправляет подтверждение сразу после получения данных), Общая задержка.

ping www.baidu.com

Чем выше RTT, тем больше номеров может быть отправлено до получения подтверждения.

РТТ включает в себя:Задержка распространения туда и обратно = задержка распространения * 2иокончание времени обработки

7. Использование

Использование: использование канала и использование сети

信道利用率: Время передачи данных / (с + нет) Время передачи данных

Использование сети: Средневзвешенное использование канала

связь:

Сводная диаграмма:

- Иерархия компьютерной сети

1. Почему слой?

Что делать перед отправкой файла: (1) Компьютер, который инициирует связь, должен выполнять путь передачи данных.激活. (2) Сообщить сети, как идентифицировать узел назначения. (3) Компьютер, который инициирует связь, должен проверить, включен ли целевой хост и нормально ли он подключен к сети. (4) Компьютер, который инициирует связь, должен выяснить, готова ли к работе программа управления файлами на компьютере другой стороны. (5) Убедитесь, что ошибки и несчастные случаи могут быть устранены.

2. Как наслаивать?

разделен на实体, а объекты в том же слое对等实体,С последующим协议, одноранговый объект имеет соглашение, и следующее соединение接口, последние слова服务, и сверху вниз

Основные принципы многослойности

между слоями相互独立, каждый уровень реализует только относительно независимую функцию.
между каждым слоем界面自然清晰, легко понять, общаться как можно меньше,
Конструктивно отделим. Каждый слой использует最合适的技术реализовать.
Хранить下层правильно上层Независимость, верхний уровень однонаправленно использует услуги, предоставляемые нижним уровнем.
Вся иерархия должна способствовать усилиям по стандартизации.

3. Официально признайте иерархию

организация: Активный элемент в n-м слое называетсяn层实体. Сущность того же слоя называется对等实体.
**Протокол:** для сети对等实体Правила, стандарты или соглашения, установленные для обмена данными называются сетевыми протоколами. 【уровень】

协议的三大要素：语法（规定传输的格式）、语义（规定所要完成的功能）、同步（规定各种操作的顺序）

интерфейс(Доступ к точке обслуживания SAP) : Верхний уровень использует запись службы нижнего уровня.
Служить: Вызов функции, предоставляемый нижним уровнем для соседнего верхнего уровня. 【вертикальный】

Процесс передачи услуги:

4. Резюме

Сетевая архитектура взята из功能Структура компьютерной сети описана выше.
архитектура компьютерной сети сокращенно называется сетевой архитектурой分层结构.
Каждый слой следует за некоторыми/некоторыми网络协议чтобы завершить функцию этого слоя.
计算机网络体系结构это компьютер网络的各层级и功能и协议коллекция.
Когда n-й уровень предоставляет услуги уровню n+1, эта услуга включает в себя не только функции самого n-го уровня, но и функции, предоставляемые услугами более низкого уровня.
только в相邻层间有接口, а конкретные детали реализации предоставляемых услуг полностью скрыты от верхнего уровня.
Архитектура抽象, а реализация относится к некоторому программному и аппаратному обеспечению, которое может работать.

- Говоря об эталонной модели OSI

1. Эталонная модель ISO/OSI — как она появилась?

Для решения больших проблем компьютерных сетей Иерархическая структура (путем功能)

Цель: поддержать异构网络взаимосвязь системы. Международная организация по стандартизации (ISO) предложила эталонную модель взаимодействия открытых систем (OSI) в 1984 году.

но! Теория успешна, рынок терпит неудачу.

2. Эталонная модель ISO/OSI

Шутки: Пробная версия IoT Shuhui

3. Эталонная модель ISO/OSI объясняет процесс коммуникации

Промежуточная система имеет только три уровня коммуникационных подсетей, четыре верхних уровня являются сквозными, а три нижних уровня — точка-точка.

процесс передачи:

- Структура эталонной модели OSI

1. Прикладной уровень

Определение: Любая программа, которая генерирует сетевой трафик с пользователем.

Классические сервисы прикладного уровня:

Передача файлов (FTP)

Электронная почта (SMTP)

Всемирная паутина (HTTP)

......

2. Уровень представления

Определение: используется для обработки информации, которой обмениваются две системы связи.表达方式(Синтаксис и семантика)

Функция 1: Преобразование формата данных (транслятор)

Функция 2: Шифрование и дешифрование данных

Функция 3: сжатие и восстановление данных

3. Сеансовый уровень

Определение: Предоставляется объектам/пользовательским процессам уровня представления.建立连接и на связи有序земля传输данные. Это тоже сессия**建立同步**(СИН)

Функция 1: устанавливать, управлять и завершать сеансы

Функция 2: Используя точку проверки, сеанс может возобновить связь в точке проверки/точке синхронизации, когда связь не может реализовать синхронизацию данных.

Подходит для передачи больших файлов. Основное соглашение:ADSP、ASP

4. Транспортный уровень

Определение: основная ответственность两个进程общение, то есть端到端Коммуникация. Единицей передачи является сегмент или пользовательская дейтаграмма.

Функция первая:可Надежная передача, ненадежная передача

Функция вторая:差неправильное управление

Функция третья:流Регулятор громкости (регулирует скорость отправителя)

Функция четвертая: сложная用Поделиться

Мультиплексирование: несколько процессов прикладного уровня могут одновременно использовать службы транспортного уровня ниже. Вывод из эксплуатации: транспортный уровень доставляет полученную информацию соответствующим процессам на прикладном уровне выше.

Если у всех туманное представление об использовании баллов, вот пример

При отправке информации qq вашему другу номер порта, занимаемый вашим мобильным телефоном, равен 4000, а мобильный телефон, который отправляет информацию вашему другу, назначается на порт 4000, и ваш друг видит, что сообщение также получено на порту 4000, это это процесс мультиплексирования и демультиплексирования

основное соглашение: TCP, UDP

5. Сетевой уровень

основная задача分组От исходного конца до конечного конца он предоставляет услуги связи для различных хостов в сети с коммутацией пакетов. Транспортная единица сетевого уровня数据报

Функция 1: маршрутизация (лучший путь)

Функция 2: управление потоком

Функция 3: Контроль ошибок

Функция 4: Контроль перегрузки

若所有结点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施，缓解这种拥塞。

6. Канальный уровень

Определение: Основная задача — передача дейтаграмм из сети组装成帧.

Блок передачи канального уровня/канального уровня帧

Функция 1: Кадрирование (определение начала и конца кадра)

Функция 2: Контроль ошибок帧错+位错

Функция третья: управление потоком

Функция 4: Контроль доступа (доступа)控制对信道的访问

основное соглашение: SDLC, HDLC, PPP, STP

7. Физический уровень

Основная задача состоит в том, чтобы物理媒体битовый поток透明传输.

Блок передачи физического уровня比特

透明传输: Указывает, что независимо от комбинации битов передаваемые данные должны иметь возможность передаваться по каналу.

Функция 1: определение характеристик интерфейса

Функция 2: определить режим передачи单工,半双工,双工

Функция 3: определить скорость передачи

Функция 4: Битовая синхронизация

Функция 5: Битовое кодирование

Суммировать:

- Эталонная модель OSI и эталонная модель TCP/IP

1. Эталонная модель OSI аналогична эталонной модели TCP/IP.

оба слоя
Основан на концепции независимых стеков протоколов.
Может быть реализовано гетерогенное сетевое взаимодействие

2. Различия между эталонной моделью OSI и эталонной моделью TCP/IP

Определение OSI三Точки: сервисы, протоколы, интерфейсы
OSI先Появление эталонной модели предшествует изобретению протокола и не имеет предвзятого отношения к конкретному протоколу.
В начале разработки TCP/IP рассматривалась проблема взаимодействия гетерогенных сетей, и IP рассматривался как важный уровень.
Различия в иерархии компьютерной сети

面向连接Он разделен на три этапа.Первый это установка соединения.На этом этапе выдается запрос на установление соединения. Только после того, как соединение будет успешно установлено, можно начинать передачу данных, что является вторым этапом. Затем, когда передача данных будет завершена, соединение должно быть разорвано. к лицу无连接Без стольких этапов все идет прямо к передаче данных.

3. 5-уровневая эталонная модель

Сочетает в себе преимущества OSI и TCP/IP

Поддержка различных сетевых приложений: FTP, SMTP, HTTP

Передача данных процесс-процесс: TCP, UDP

Маршрутизация и переадресация пакетов от исходного узла к узлу назначения: IP, ICMP, OSPF и т. д.

Собрать дейтаграммы, переданные с сетевого уровня, в кадры Ethernet, PPP

передача битов

4. Инкапсуляция данных и декапсуляция 5-уровневой эталонной модели

Рабочий процесс