计算机网络的标准化
标准化工作及组织
- 标准 - (各厂商的软硬件产品遵循一定的网络标准才能使各家产品之间能够通信互联)
- 法定标准（ISO协议）
- 事实标准（TCP/IP）
- RFC(Request For Comments) - 标准化工作
- 标准化组织
- 国际标准化组织 ISO - OSI参考模型、HDLC协议
- 国际电信联盟 ITU - 指定通信规则
- 国际电子电气工程师协会 IEEE - IEEE02系列标准、5G
- Internet工程任务组 ITTE - 负责因特网相关标准的制定
速率相关性能指标
速率
速率指标：速率、带宽、吞吐量
速率：即数据率或称数据传输率或比特率（连接在计算机网络上的主机在数据信道上的传输数据位数的速率）
比特：信息量的最小单位，形式是0 / 1，比如：0100 就是 4比特
单位：b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s（从左往右:10^3）
例：比如A把数据1010101010发送给B用了1秒，则速率则是：10b/s也就是0.01kb/s
带宽
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带宽 原本指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率的之差，单位是赫兹（Hz）
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计算机网络中，带宽表示通信线路的传输数据能力，通常指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能同过的最高数据率，单位为：b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s
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网络设备所能支持的做高速度
比较有趣的是当时在公司实习，公司是创业型公司，我使用网盘下载资料，但是公司带宽只有5M，网盘下载器不限速，结果把公司的带宽都跑满了，导致当时公司所有人都上不了网。
吞吐量
单位时间内通过某个**网络（或信道、接口）**的数据量。单位:b/s、kb/s、Mb/s等。
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
例：
我家网络的带宽是100m/s,这意味着我的吞吐量最大能够达到100m/s,现在我一边在P站下载小视频，下载速率是20m/s,另一边我往百度云上传着种子，速率是10m/s，那么我现在网络的吞吐量则是 10m/s + 20m/s = 30m/s
时延相关
时延
指数据从网络(或链路)的一端传到另一端所需要的时间。也叫延迟或迟延。单位是秒(s)。
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**发送时延（传输时延）：**从发送分组的第一个比特算起，到该分组最后一个比特发送完毕所需要的时间。比如说数据是
0111010101从第一个0被发送出到最后一个1被发送出所需要的时间公式： 发送时延 = 数据长度 ÷ 信道带宽（发送速率）
比如说：
0101011001101发送用了1s，发送时延是10b/s。 -
传播时延：取决于链路长度和传播速度
公式：传播时延 = 信道长度 ÷ 电磁波在信道上的传播速率
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排队时延：等待输出/输入信道可用所需要的时间
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处理时延：找错/找出口需要的时间
时延带宽积：时延与带宽的乘积 - 时延带宽积(b) = 时延(s) x 带宽（b/s ）
- 时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度
- 用来描述数据量的
往返时延RTP：从数据发送方发送数据开始，到发送方收到接收方确认，总共经历的时延。
如上图比如说Ping一下github这个网址，里面的 时间=279ms 就是往返时延RTP
RTP = 往返传播时延(传播时延 * 2) + 末端等待时延
利用率
- 信道利用率：有数据通过时间 ÷ 总时间
- 网络利用率：信道利用率加权平均值
例：当车道利用率越高 ------> 车道上车子越多 --------> 走得越慢 ------->时延约大
分层相关
- 网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构
- 计算机网络体系结构是分层结构
- 每层遵循某些(个）网络协议以完成本层功能
- 计算机网络体系是计算机网络的各层及协议的集合
- 第n层向第n+1层提供服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下一层服务提供的功能
- 仅仅在相邻层间有接口，且所有提供服务的具体实现细节对上一层完全封闭
- 体系结构是抽象的，而实现指的是能运行的一些软件和硬件
OSI参考模型
目的：支持异构网络系统的互联互通
国际标准化组织（ISO）1984年提出开放系统互联（OSI）参考模型
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**应用层：**所有能和用户交互产生流量的程序。
典型应用层服务
- 文件传输（FTP）
- 电子邮件（SMTP）
- 万维网（HTTP）
- …
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**表示层：**用于处理再两个通信系统中交换信息的表示方式
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功能一：数据格式变换 （翻译官：翻译成计算机网络通用格式）
…01010101101100…
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功能二：数据加密解密
微信支付密码是***
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功能三：数据压缩和恢复
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会话层：向表示层实体/用户进程提供连接并在连接上有序的传输数据。
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功能一：建立、管理、终止会话
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功能二：使用校验点可使会话在通信失效时从校验点/同步点继续恢复通信，实现数据同步。
比如说要传输一个大小为200M的文件在传输到120M时突然断网，会话层会记住120M附近这个校验点，等待网络恢复后继续进行传输。
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传输层：负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信。传输单位时报文段或用户数据段。
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功能一：可靠传输、不可靠传输
- 可靠传输：基于确认机制的过程 ，发送端将文件分割成报文段或用户数据段，将这些段一个一个发送给接收端，当接收端接收到后会返回一个确认信息给发送端，发送端接收到确认信息后才能继续发送下一个报文段。如果没有收到确认信息，发送端会继续发送之前的报文段。
- **不可靠传输：**发送端不需要收到确认信息。
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功能二：差错控制
如果存在报文段顺序错误或者报文段丢失等差错，运输层会对其进行纠错。
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功能三：流量控制
比如说A给B发送文件，A发送的比较快一些，但是B的接收速度一般，那么会对A的发送速度进行一些控制
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功能四：复用分用
- **复用：**多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务
- 分用:** 运输层把收到的信息分别交付给上面应用层相应的进程
主要协议：UDP、TCP
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**网络层：**主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络成的传输单位是数据报。
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功能一：路由选择
根据路由算法及实时的路由状况选择最佳路径。
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功能二：流量控制
根据实际情况限制发送端的速度。
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功能三：差错控制
能纠错则纠错，不能纠错则放弃。
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功能四：拥塞控制
若所有的节点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施，缓解这种拥塞。
主要协议：IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP、OSPF
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数据链路层：主要任务是将网络层传下来的数据封装成帧，传输单位是：帧。
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功能一：成帧（定义帧的开始[…010100110…]和结束[…01010011010…]）通过识别帧的开始和结束来找到完整的帧。
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功能二：差错控制
帧错 + 位错
控制方法：除去差错帧 + 改正差错帧
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功能三：流量控制
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功能四：访问（接入）控制 zhuyao
控制对信道的访问
例如：带血教室中当老师广播屏幕时，只有一个主机时发送端，其它主机都是接收端只能接收画面，此时数据链路层控制的时教师的主机控制对信道的访问。
主要协议：SDLC、HDLC、PPP、STP
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物理层：主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输。传输单位是比特。
**透明传输：**不管是所传数据是什么样的比特组合，都应当够能在链路上传输。
- 功能一：定义接口特性
- 功能二：定义传输模式
- **单工：**只能一个发送，一个接收。
- **半双工:**两个都能发送，但不能同时发送。
- **双工：**能同时发送。
- 功能三：定义传输速率
- 功能四：比特同步
- 功能五：比特编码
TCP/IP模型 & 5层参考模型
