计网Part1-概述2

计算机网络分类

1）（☆）按分布范围分类-》广域网，城域网，局域网，个域网

2）按传输技术分类-》广播式网络，点对点网络

3）（☆）按拓扑结构分类-》总线型，环形，星形，网状

4）按使用者分类-》公共网，专用网

按传输介质分类-》有线网络，无线网络

分布范围分类

• 广域网（WAN）：几十~几千公里

• 城域网（MAN）：几千米~几十千米

  • 与局域网类似，不单独讨论。

• 局域网（LAN）：几十米~几千米

  • 通信技术：以太网，连接局域网的交换机也叫做以太网交换机。

• 个域网（PAN）：几米~几十米

  • 通过无线技术将个人设备连接起来的技术，比如蓝牙，zigbee，智能网关（家居）等

按传输技术分类：

• 广播试网络（群里@某人）

  • 当一台计算机发送数据分组时，广播范围为所有计算机，并通过检查分组目的地址来决定是否接受分组。

• 点对点网络（一对一私信）

  • 数据只会从发送方“点对点”发送到接收方，精准送达。

按拓扑结构分类：

• 总线型结构（广播式传输）
  • 存在“总线争用”问题
  • 典型代表：集线器连接的设备，物理上是星形拓扑，逻辑上是总线型（广播到其他）
• 环形结构（广播式）
  • 令牌环网，只有有令牌（Token）的计算机才能发数据，Token是传递的，用完给下一个，解决了”总线争用“
• 星形结构
  • 由中央设备（交换机）实现点对点传输
  • 不存在”总线争用“
• 网状结构（常用于广域网）
  • 由众多路由器连接的结构

按使用者分类

• 公用网（给钱就能用）
• 专用网（给钱也不行）

按传输介质分类

• 有线网
• 无线网

总结

计算机网络的性能指标

七个性能指标

1. 速率
2. 带宽
3. 吞吐量
4. 时延
5. 时延带宽积
6. 往返时延
7. 信道利用率

速率

信道（Channel）（信道 != 通信线路）：表示向某一方向传送信息的通道，一条通信线路在逻辑上往往对应一条发送行道和一条接收信道

速率（Speed）：指连接到网络上的节点在信道上传输数据的速率。也称为数据率或比特率，数据传输速率。

速率单位：bit/s，b/s，bps

PS：注意：有时也会出现 B/s (这里的B=Byte 字节，b=bit 比特，1B=8b)，一大B等于8小b

计算机网络中常见的数量前缀：

K(千10^3)->M(兆10^6)->G(吉10^9)->T(太10^12)

120kbps = 120 * 10^3 bps
1.3Mbps = 1.3 * 10^6 bps

1.8MB/s = 1.8 * 10^6 *8 bps
10KB/s = 10 * 10^3 * 8 bps

如果当前网速：80Mbps
80Mbps 
= 80 * 10^6 bps 
= (80 * 10^6)/ 10^3/ 8 
=  10 * 10^3 KB/s
= 10 MB/s

就是10MB/s

1Mbps=1000kbps=1000/8kB/s=125kB/s

带宽

带宽（bandwidth）：某信道所能传送的最高数据率。

比如：上行30Mbps，下行1000Mbps

上行行道：最高数据传输率 = 30Mbps，即上行带宽 = 30Mbps = 4MB/s

下行信道：最高数据传输率 = 1000Mbps，即下行带宽 = 1000Mbps = 125MB/s

例题1：

答案1：B

结论：节点之间通信实际能达到的最高速率，有带宽，节点性能共同限制。

带宽的不同含义：

吞吐量：

吞吐量（Throughput）：指单位时间内通过某个网络（或信道，接口）的 实际数据量。吞吐量受带宽限制，受复杂的网络负载情况影响。

主要考点

时延

时延（Delay）：指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传输到另一端需要的时间。有时也称为延迟和迟延。

总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

例题一：

时延带宽积：

时延带宽积(bit) = 传播时延(s) * 带宽(bit/s)

时延带宽积的含义：一条链路中：已从发送发出但未到达接收端的最大比特数。

（底面积 * 高 = 体积）

时延带宽积用于设计最短帧长。

往返时延：

往返时延RTT（Round-Trip Time）：表示从发送方发送完数据，到发送方收到来自接收方的确认总共经历的时间。

游戏延迟 52ms：反应的就是手机-服务器的往返时延RTT。

信道利用率

信道利用率：某个信道有百分之多少的时间是由数据通过的。

信道利用率 = 有数据通过的时间/(有数据通过的时间+没数据通过的时间)。

信道利用率不能太低：浪费资源。

信道利用率不能太高，容易导致网络拥堵。

主要考点：