计算机网络概述
利用通信线路把分散的计算机连接起来的这样一种组织形式称为计算机网络。
最简单的网络可以是两台计算机的互联,更多见的则是一个局部区域甚至是全球范围的计算机互联。
因此,对计算机网络更为确切的定义是:一个互联的、自主的计算机集合。
互联是指用一定的通信线路将地理位置不同的、分散的多台计算机连接起来;自主是指网络中的每一台计算机都是平等的、独立的,它们之间没有明显的主次之分
网络设备
集线器:
集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思,集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD(即带冲突检测的载波监听多路访问技术)介质访问控制机制。集线器每个接口简单的收发比特,收到1就转发1,收到0就转发0,不进行碰撞检测。
交换机:
交换(switching)是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。
交换机根据工作位置的不同,可以分为广域网交换机和局域网交换机。
广域的交换机(switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备,它应用在数据链路层。交换机有多个端口,每个端口都具有桥接功能,可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。实际上,交换机有时被称为多端口网桥。
一台交换机要做到:
终端用户设备的接入
基本的接入安全功能
广播域的隔离(VLAN)
二层链路的冗余、防环及负载均衡
路由器:
路由器(Router),是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。 路由器是互联网络的枢纽;
路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层(数据链路层),而路由发生在第三层,即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息
路由器(Router)又称网关设备(Gateway)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。
路由器要做到:
隔绝广播、实现跨三层的数据互访
路由协议的支持
路径选择及数据转发
广域网接入、地址转换及特定的安全功能
网络的简单的分类:
局域网:
俗称LAN,由用户自行建设,使用私有地址组建的网络
城域网:
俗称MAN,由运营商或大规模企业建设,连接城市范围的网络。
广域网:
俗称WAN,由运营商建设,连接城域网范围的网络。
网络的基本的拓扑结构:
总线型拓扑:
优点:费用较低,易于扩展,线路的利用率高
缺点:可靠性不高,维护困难,传输效率低,同一个时间点只能有一个设备占用总线
环型拓扑:
优点:令牌控制,没有线路竞争,实时性强,传输控制容易
缺点:维护困难,可靠性不高
星型拓扑
优点:可靠性高,方便管理,易于扩展,传输效率高,某条线路中断不会影响其 他节点
缺点:线路利用率低,中心节点需要很高的可靠性和冗余度
网状拓扑:
优点:可靠性高,易于扩充,组网灵活
缺点:费用高,结构复杂,维护困难
树型拓扑:
优点:成本低,易于扩充,管理较方便,故障隔离较容易。
缺点:根节点依赖性大,如发生故障,则全网不能正常工作。
网络性能指标
带宽
单位时间内能够传输的数据总量,单位bps
–带宽越大,网络质量越好
延迟
数据从一个节点到达另一个节点消耗的时间,单位ms
–延迟越低,网络质量越好
数据单位
1Gb=1024Mb
1Mb=1024kb
1kb=1024b
备注:
Byte:字节,一个数字或者字母占用1字节,一个汉字占用2字节
bit:比特,1Byte=8bit