計算機概述下

承接上篇博客,這次主要講的是計算機概述下半部分。
4 時延
指的是數據從網絡的一端傳送到另一端所需要的時間
4.1 發送時延
發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間。
發送時延=數據幀長度/發送速率
4.2 傳播時延
指電磁波在信道中國傳播一定的距離需要花費的時間。
4.3 處理時延
主機或路由器在分組時要花費一定的時間處理。如提取首部,差錯檢驗等。
4.4 排隊時延
分組在經過網絡傳輸是要經過許多的路由器,但分組在進入路由器後要先在輸入隊列裏中等待排隊處理。
在路由器確定了轉發接口後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊時延。
4.5 總時延
總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延
4.6 時延帶寬積
時延帶寬積=傳播時延×帶寬
時延帶寬積實質上表示一條鏈路實際能夠容納的比特數,所以又稱爲以比特爲單位的鏈路長度。只有當鏈路
充滿比特鏈路資源纔得到充分利用。
4.7 往返時間RTT(Round-Trip Time)
往返時間RTT一般是傳播時延的兩倍,但是在往返過程中若還有中間結點的話,還要考慮中間結點處理數據時
的發送時延,處理時延,排隊時延,,所以由於考慮發送時延的問題,所以,數據塊越大所需要的往返時間越

備註:往返時間帶寬積=往返時間×帶寬

  1. 往返時間帶寬積的意義就是當發送方連續發送數據時,及時能夠及時收到對方的確認,但是已經將許多比特發
    送在路上了。
  2. 在使用衛星通信時,往返時間RTT會比較大,是很重要的指標。
    4.8 利用率
    利用率分爲信道利用率和網絡利用率,信道利用率指信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)。完全空
    閒的信道信道利用率是0,網絡利用率是全網絡的信道利用率的加權平均值。以D爲網絡當前的時延,以D0爲網絡
    空閒時的時延,U表示網絡利用率。
    則D=D0/(1-U)。這公式表示當網絡利用率U越大的話,網絡的時延就會越大,即信道利用率越大的話網絡時延就會
    越大。所以一般ISP會控制網絡利用率不會超過50%,如果超過的話就要準備增大線路的帶寬。

  3. 計算機網絡體系結構
    爲什麼會有計算機網絡體系結構?
    答: 因爲計算機網絡是一個非常複雜的系統,在兩臺計算機進行相互通信時,除了需要一條通路外,還要注意諸如
    發起通信的計算機要激活通路,要告訴網絡如何識別接受數據的計算機。所以爲了保證相互通信的兩臺計算機能夠
    高度協調的工作。
    5.1 計算機網絡的發展
    1974年IBM公司成立了系統網絡體系結構SNA(System Network Archiectecture).然後各種網絡標準層出不窮,1977
    年ISO制訂了OSI/re開放系統互聯基本參考模型。1983年正式形成了開放系統互聯基本參考模型文件,即ISO7498.
    然而因爲此時英特網大範圍的覆蓋,TCP/IP成了實際上的國際標準。
    5.2 計算機網絡協議
    爲進行網絡中的數據交換而制定的規則,標準。研究表明計算機協議應該具有層次。
    計算機網絡分層的優點。
    1.各層之間獨立 2.靈活性好 3.結構上可分割開 4.易於實現和維護 5.能促進標準化工作。
    2.通常各層要完成的工作
    差錯層次 使得和網絡對等端的相應層次的通信更加可靠。
    流量控制 使得發送端的發送速率不要太快,要使接受端來得及接受。
    分段和重裝 發送端把要發送的數據塊劃分爲更小的單位,在接收端將其還原。
    複用和分用 發送端幾個高層會話複用一條底層的連接,然後在接收端分用。
    連接建立和釋放 交換數據前先建立一條邏輯連接,數據傳送後連接釋放。
    我們把計算機的各層及其協議的集合稱爲網絡的體系結構。
    6 五層網絡協議
    6.1 應用層
    通過應用進程之間的交互來完成特定的網絡任務。定義應用進程之間通信和交互的規則。應用層交互的數據單元是報文。
    6.2 傳輸層
    運輸層的任務是爲應用層提供數據之間的通信服務。運輸層可以分用和複用,複用是指計算機中的多個應用進程可以應用一個
    傳輸層的服務,分用指的是應用層將收到的信息交付到應用層中相應的應用進程中去。
    TCP(Transmission control protocol)傳輸控制協議:提供面向連接的,可靠的,流量控制的基於字節流的傳輸服務。數據傳輸
    單位是報文段。
    UDP(User Datagram Protocol)用戶數據包協議:提供無連接的,不可靠的,無流量控制的,基於網絡報的數據傳輸服務,傳輸
    單位是用戶數據報。
    6.3 網絡層
    網絡層作用是爲分組交換網上不同的主機提供通信服務,把運輸層的報文段或者用戶數據包封裝成分組或者包另一個服務是選擇合適
    的路由,使源主機運輸層傳下來的分組能夠通過合適的路由找到主機。
    備註:因特網由大量的異構網絡通過路由器連接起來。
    6.4 數據鏈路層
    兩個節點之間傳遞數據時,數據鏈路層將網絡層交下來的ip數據報組裝成幀。
    6.5 物理層
    物理層上傳遞的數據是比特,即0或者1.
    7 實體,協議,服務和服務訪問點
    實體:能夠發送和接受信息的硬件或者應用進程都可以抽象成實體。
    協議就是控制兩個對等實體之間進行通信的規則的集合。
    協議的語法控制信息的格式。協議的語義控制通信雙方的計算機的操作。
    協議在同步方面的規則定義了收發雙方的時序關係,即在一定的條件下,應該做什麼。
    在協議的控制下兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。要實現本層的協議要下一層提供服務。
    本層的協議可以看見下一層提供的服務,但看不見下層的協議。協議是水平的,但服務是垂直的,服務是由下層向上層通過層間接口提供的。並且在一層內完成的所有功能都是服務。
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