電腦網路讀書筆記(3)

電腦網路中，各個層的劃分我認為主要是面向的對象不同，物理層面向傳輸媒體，解決如何在物理媒體上傳輸位元流的問題。而資料連結層面向的對象是主
機—路由器或路由器—路由器，它可以忽略物理層協議中位元流如何在物理介質上傳輸的問題，而是解決上述結點之間的資料的傳輸問題，即解決電腦如何將網路
層下來的IP資料包正確的傳輸給路由器或者電腦。

    主機與路由器或者路由器與路由器之間可能存在著區域網路（乙太網路）、廣域網路等各種網路。因為要解決資料連結層中有兩個結點之間可靠傳輸的也即解決資料在通道中的可靠傳輸問題，則要先解決資料在各個區域網路或者廣域網路中的傳輸問題。

在乙太網路中，涉及兩個協議，PPP協議——點對點通訊協定和廣播通訊協定問題，前者主要解決電腦同網路服務供應商ISP之間的通訊，後者主要應用於乙太網路中。

   
乙太網路（區域網路）中，集線器解決了資料廣播通訊協定問題，各個電腦通過集線器組合起來串連成一個乙太網路，集線器工作在物理層，負責資料的轉寄，類似於轉
發器。而在乙太網路中傳輸資料，首先要保證串連在集線器中的各個電腦的地址不同，即MAC地址（由6個位元組組成）不同，該問題由網路介面卡（網卡）來解
決，每個網卡保證了電腦有一個全球獨立的地址（也就是說當一台電腦更換網卡後，其MAC地址也就發生了變化），網卡將從網路層發下來的IP資料包加以
封裝成MAC幀以控制它在通道中的傳輸（忽略最後的位元流如何在物理通道上傳輸的問題）。

   
物理層協議考慮的是如何屏蔽掉實際的物理傳輸媒介，讓位元流如何在不考慮某種具體傳輸媒介的情況順利傳輸，而資料連結層協議考慮的是如何讓MAC幀在相鄰
兩個結點（電腦—路由器或路由器—路由器）之間安全可靠傳輸的問題。所謂相鄰兩個結點就是中間不能有交換裝置，但是可以有集線器（集線器工作在物理層，
僅僅是轉寄位元流）。而路由器與路由器或者路由器與電腦之間一般存在區域網路和廣域網路等各種網路。其中應用比較廣泛的是乙太網路，乙太網路其實就是區域網路。可
以從物理層通過增加高速集線器來擴充乙太網路，或者通過串連高速乙太網路交換器（屬於資料連結層，通過轉寄表來轉寄MAC幀）在資料連結層上來擴充乙太網路。

　　在此我們必須先瞭解資料連結層的含義，所謂鏈路就是相鄰兩個結點之間（中間不能有交換器）的物理線路，也就是說鏈路就是實際的物理通道，而資料鏈路則是在鏈路的基礎上增加了各種硬體和軟體協議讓其安全傳輸的一整套協議。

網路由若干結點和串連這些結點的鏈路組成。

網路與網路可以通過路由器互連起來，構成互連網。

網路把許多電腦串連在一起，網際網路則把許多網路連接在一起。

網際網路的組成：邊緣部分和核心部分

邊緣部分：主機。主機的通訊大都採用客戶服務器模式。

客戶和伺服器都是指通訊中所涉及的兩個應用進程。客戶服務器方式所描述的是進程（程式）之間服務於被服務的關係。

核心部分：網路和路由器（最特殊、最重要的，任務：轉寄收到的分組）

交換：從通訊資源的分配角度看，按照某種方式動態分配傳輸線路的資源。

電腦網路的效能指標

速率：kb/s(k=103=千) Mb/s(M=106=兆)

頻寬

本意：某個訊號具有的頻頻寬度。訊號的頻寬是指該訊號所包含的各種不同頻率成分所佔據的頻率範圍。

　　在電腦網路中的，頻寬用來表示網路的通訊線路所能傳送資料的能力，因此網路頻寬表示在單位時間內從網路中的某一點到另一點所能通過的“最高資料率”。（bit/s）

輸送量

時延

發送時延：資料幀長度（b）/通道頻寬（b/s）

傳播時延:通道長度（m）/電磁波在通道上的傳播速率（m/s）

處理時延

排隊時延

總時延
= 發送時延 + 傳播時延 +
處理時延 + 排隊時延

對於高速網路鏈路：我們提高的僅僅是資料的發送速率而不是位元在鏈路上的傳播速率，提高資料的發送速率只是減小了資料的發送時延。

▲通常所說的光纖通道的傳輸速率高是指向光纖通道發送資料的速率可以很高，而光纖通道的傳播速率實際上還要比銅線的傳播速率還稍低。

時延頻寬積：又稱為以位元為單位的鏈路長度。主要是傳播時延*頻寬。

RTT（Round-Trip Time）往返時間

發送方發送資料後到收到接收方的確認總共經曆的時間。

利用率

記住一個概念：通道或利用率過高會產生非常大的時延。

電腦網路體繫結構

所謂體繫結構：就是電腦網路的各層及其協議的集合。

OSI和實際應用的TCP/IP體系

 

應用程式層：

直接為使用者的進程（程式）提供服務。

運輸層：

為兩個主機中進程之間的通訊提供服務。

網路層：

1、 為封包交換網上的不同主機提供通訊服務；2、尋找合適的路由

資料連結層：

針對兩個相鄰結點（主機—路由器或者路由器—路由器）之間資料傳送的協議。

相鄰結點直接傳送資料（點對點）。

物理層：

傳送位元流。注意：不包括物理媒介。

實體、協議、服務和服務存取點

實體：程式實體，進程

協議：通訊規則的集合（兩個對等實體之間——水平的）

服務：能夠被高一層實體看得見的功能。（垂直的）

物理層

物理層是協議，不是指具體的傳輸介質。

物理側的作用：屏蔽具體的各種傳輸媒體和介面，提供怎麼傳輸的協議，還擔任從串並口轉換的作用，（電腦中並行傳輸、傳輸媒體上是串列傳輸）。

我們所說的貓（數據機）其實就是發送器，對電腦輸出的位元流進行編碼調製然後發送到傳輸系統上。

調製

基帶調製：對基帶訊號進行波形進行變換，變換後的基帶訊號

帶通調製：利用載波對基帶訊號進行頻率搬遷，即將基帶訊號搬遷到頻率高的頻段以便傳輸，因為基帶訊號往往含有較多的低頻成分。