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计算机网络初学:因特网的基本先容

2018-05-16 14:37:00         来源:moon_wander的博客  
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计算机网络初学:因特网的基本先容

1,因特网的组成:

(1)手机、电脑等等能连上网的设备被称为主机或者系统。端系统经常被分为两类:客户机服务器,客户机程序通过向服务器程序发送请求来获得服务。但现在有P2P结构:两台主机地位相等,同时扮演客户端和服务器的角色。

(2)端系统通过通信链路分组交换机连在一起。路由器链路层交换机就属于分组交换机。端系统与它所连接的第一台路由器之间的链路称为接入网,接入网大致可分为住宅接入、企业接入、无线接入等等。

(3)端系统通过因特网服务提供商(ISP)接入因特网。每个ISP由许多通信链路和分组交换机组成。第一层ISP覆盖国际区域,是因特网的主干,第二层ISP覆盖一个国家或一个地区。除前两层外,还有几千个更低层的ISP,它们直接向用户提供服务。

2,因特网提供的服务:

(1)大家在电脑上打游戏、浏览网页等都是由与网络有关的程序支撑的,这些程序称为分布式应用程序

(2)当因特网上一个端系统上的App试图向因特网上另一个端系统的App发送数据时,需要遵循一定规则,这些规则由应用程序编程接口(API)规定。不同的接口对应不同的服务。

3,因特网的协议

通俗来说,协议就是当两个东西之间想要互相传递消息时,必须走的(略显死板的)那种形式、流程。

因特网的协议有5层:应用层运输层网络层(IP层)链路层物理层。各层之间相互独立,某一层并不需要知道下一层如何实现。

(1)应用层:最顶层。这一层包括网络应用程序及其协议,例如HTTP协议(Web应用)、FTP协议(文件传输)、SMTP协议(邮件)。应用层层面的信息分组称为报文(message)

(2)运输层:因特网有两个运输层协议:TCP协议与UDP协议。运输层的信息分组称为报文段(segment)

(3)网络层:网络层的协议就是IP协议。运输的信息分组称为数据报(datagram)

(4)链路层:链路层上的信息分组称为帧(frame)

(5)物理层:物理设备。

4,分组传输:

因特网采用分组交换传输:当一个用户想要传输数据时他占有整个信息通道,其他用户排队等待。与之相对的是电路交换:电路交换将链路分为若干份分给用户,用户不使用链路时他的那一份就一直空闲着不发挥作用,电路交换貌似已经被淘汰了。

(1)分组:数据通常被分成一小块一小块地被传输。分组交换机就是处理这些分组的机器。

(2)存储转发传输:分组交换机必须先接收到整个分组,才能将其发出到下一站。

(3)输出缓存:存储交换机准备发往某个链路的分组,如果链路繁忙则分组继续堆在缓存里。如果缓存填满则可能有丢包。

5,时延

分组交换传递信息时会有时延。

(1)处理时延:路由器检查信息并判断应该将信息送往何处时花费的时间。

(2)排队时延:如果通向目标的链路被占用,或者有别的信息需要在这一信息之前被传输,等待他们都被传输完时花费的时间就是排队时延。

(3)传输时延(存储转发时延):数据被装载上链路所需要的时间,类似于汽车经过高速公路时在收费站花费的时间,与距离无关。计算方法为信息长度L除以带宽R。带宽就是1s内能处理的数据量,单位为bps,意为bit per second。

(4)传播时延:数据在链路上传播需要的时间,类似于汽车在高速公路上跑时花费的时间,与距离有关。计算方法为距离除以信号传播速度如光速。

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