Computer Network

一、计算机网络概述

比特单位计算：8bit=1B KB=210B MB=210x210B ...
速率计算：b/s=bps/s Kbps=103bps/s Mbps=103x103bps/s ...

单位和计算方式与速率相同

发送时延计算：分组长度（b）/ 发送速率（b/s）发送速率取网卡、信道带宽、接口速率中最小值
传播时延计算：信道长度（m）/ 电磁传播速率（m/s）自由空间：3x108m/s 铜线：2.3x108 光纤：2x108
处理时延：包含排队时延（路由器存储转发，计算复杂）

信道利用率：表示某信道有百分之机的时间是被利用的（有数据通过）
网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均

丢包原因：传输过程出现误码或分组到达队列已满的交换机、路由器时被丢弃（通信量较大容易造成网络拥塞）

应用层表示层会话层运输层网络层数据链路层物理层

应用层（HTTP、SMTP、DNS、RTP）运输层（TCP、UDP）网际层（IP）网络接口层

应用层运输层网络层数据链路层物理层

物理层（使用何种信号来传输比特）
- 传输介质
- 物理接口
- 使用信号表示比特0/1
数据链路层（一个网络或一段链路上传输）
- 如何标识网络中各主机（主机编码问题，如MAC 地址）
- 如何从信号所表示的一连串比特流区分出地址和数据
- 如何协调各主机争抢总线
网络层（解决分组在多个网路传输路由的问题）
- 如何标识各网络以及网络中各主机（网络和主机共同编址问题，如IP 地址）
- 路由器如何转发分组，如何进行路由选择
传输层（解决网络之间基于网络通信问题）
- 如何解决进程之间基于网络的通信问题
- 出现传输错误如何解决
应用层（解决通过应用进程的交互来实现特定网络应用问题）
- 通过应用进程间交互来完成特定的网络应用

实体：任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。对等实体（收发双方想同层次中的实体，如网卡）
协议：控制两个对等实体进行逻辑通信的规则集合（HTTP协议、TCP协议、IP协议等）
- 语法：定义交换信息的格式（如IP 报文头+数据格式）
- 语义：定义通信双方所要完成的操作（如HTTP GET 请求与HTTP 响应报文）
- 同步：定义通信双方的时序关系（TCP 三次连接）
服务
- 协议控制下，两个对等实体间的逻辑通信使得本层能够向上一层提供服务
- 要实现本层协议，还需要使用下一层所提供的服务
- 协议是"水平的"，服务是"垂直的"
- 服务访问点：帧、协议字段（IP）、端口号
- 服务原语：上层使用下层所提供的的服务必须通过与下层交换一些命令
协议数据单元PDU（Protocol Data Unit）：对等层次之间传送的数据包
- 比特流 bit
- 帧 frame
- 数据包 packet
- 数据包 segment（TCP）/datagram（UDP）
- 数据包：message
服务数据单元SDU：同一系统内，层与层之间交换的数据包
多个SDU可以合成一个PDU；一个SDU也可划分为几个PDU