计算机网络:概述

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日新计划6月更文 Day 6

  如今,互联网得到了高速发展,甚至有接近饱和的态势。但是你真的了解计算机网络吗?接下来我们将分层复习学习计算机网络(=才不是为了期末复习呢)。

  计算机网络在物理层面是由硬件、软件和协议组成的;在功能上是由通信子网和资源子网组成的;或者按照作用分,是由网络边缘与网络核心组成的。

  网络边缘由主机 Host(包括客户端与服务器)组成,而组成网络核心的是路由器、交换机等。主机使用无线或有线的方式与路由器等连接。

  边缘设备接入网的方式经过了DSL(Digital Subscriber Line)、Ethernet(以太网)、同轴电缆(coaxial cable)、光纤电缆(fiber optic cable)等,同时无限连接也有微波通信、卫星通信、WIFI等。

  网络核心中各个节点的主要工作是store and forward(储存与转发):每个节点接收并储存上一节点发送来的所有数据,接收到完整的数据后转发给下一节点。因此不考虑经过介质的时间时,总延迟为2倍数据量/带宽。

  对于多个“用户”共用同一线路时,可采用FDM(Frequency Division Multiplexing,频分复用)或TDM(Time Division Multiplexing,时分复用)的形式进行带宽分配。

  对于规模巨大的互联网,不可能每两个设备之间开一条专线,而是将邻近的设备接入一个边缘网络,再将多个边缘网络接入一个更大的网络……这就需要路由(route)来给出两个设备间通信的过程。

  数据包从发送方到达接收方的过程中的延迟主要来自四个方面:节点处理(nodal processing)延迟(检查数据完整性、确定下一跳等)、排队(queueing)延迟(在各个节点排队的延迟)、传输(transmission)延迟(数据量/带宽)和传播(propagation)演出(物理链路长度/数据在介质中的速度)。

  为了使计算机网络的结构更加简单,将网络进行分层处理,每层完成特定的任务。根据 OSI 分层模型,计算机网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层与应用层。在接下来的探讨中,我们将会话层和表示层合并进应用层。