计算机概述下

承接上篇博客，这次主要讲的是计算机概述下半部分。
4 时延
指的是数据从网络的一端传送到另一端所需要的时间
4.1 发送时延
发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间。
发送时延=数据帧长度/发送速率
4.2 传播时延
指电磁波在信道中国传播一定的距离需要花费的时间。
4.3 处理时延
主机或路由器在分组时要花费一定的时间处理。如提取首部，差错检验等。
4.4 排队时延
分组在经过网络传输是要经过许多的路由器，但分组在进入路由器后要先在输入队列里中等待排队处理。
在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发。这就产生了排队时延。
4.5 总时延
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
4.6 时延带宽积
时延带宽积=传播时延×带宽
时延带宽积实质上表示一条链路实际能够容纳的比特数，所以又称为以比特为单位的链路长度。只有当链路
充满比特链路资源才得到充分利用。
4.7 往返时间RTT（Round-Trip Time）
往返时间RTT一般是传播时延的两倍，但是在往返过程中若还有中间结点的话，还要考虑中间结点处理数据时
的发送时延，处理时延，排队时延，，所以由于考虑发送时延的问题，所以，数据块越大所需要的往返时间越
多
备注：往返时间带宽积=往返时间×带宽

1. 往返时间带宽积的意义就是当发送方连续发送数据时，及时能够及时收到对方的确认，但是已经将许多比特发
   送在路上了。
2. 在使用卫星通信时，往返时间RTT会比较大，是很重要的指标。
   4.8 利用率
   利用率分为信道利用率和网络利用率，信道利用率指信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空
   闲的信道信道利用率是0，网络利用率是全网络的信道利用率的加权平均值。以D为网络当前的时延，以D0为网络
   空闲时的时延，U表示网络利用率。
   则D=D0/(1-U)。这公式表示当网络利用率U越大的话，网络的时延就会越大，即信道利用率越大的话网络时延就会
   越大。所以一般ISP会控制网络利用率不会超过50%，如果超过的话就要准备增大线路的带宽。
3. 计算机网络体系结构
   为什么会有计算机网络体系结构？
   答： 因为计算机网络是一个非常复杂的系统，在两台计算机进行相互通信时，除了需要一条通路外，还要注意诸如
   发起通信的计算机要激活通路，要告诉网络如何识别接受数据的计算机。所以为了保证相互通信的两台计算机能够
   高度协调的工作。
   5.1 计算机网络的发展
   1974年IBM公司成立了系统网络体系结构SNA（System Network Archiectecture）.然后各种网络标准层出不穷，1977
   年ISO制订了OSI/re开放系统互联基本参考模型。1983年正式形成了开放系统互联基本参考模型文件，即ISO7498.
   然而因为此时英特网大范围的覆盖，TCP/IP成了实际上的国际标准。
   5.2 计算机网络协议
   为进行网络中的数据交换而制定的规则，标准。研究表明计算机协议应该具有层次。
   计算机网络分层的优点。
   1.各层之间独立 2.灵活性好 3.结构上可分割开 4.易于实现和维护 5.能促进标准化工作。
   2.通常各层要完成的工作
   差错层次 使得和网络对等端的相应层次的通信更加可靠。
   流量控制 使得发送端的发送速率不要太快，要使接受端来得及接受。
   分段和重装 发送端把要发送的数据块划分为更小的单位，在接收端将其还原。
   复用和分用 发送端几个高层会话复用一条底层的连接，然后在接收端分用。
   连接建立和释放 交换数据前先建立一条逻辑连接，数据传送后连接释放。
   我们把计算机的各层及其协议的集合称为网络的体系结构。
   6 五层网络协议
   6.1 应用层
   通过应用进程之间的交互来完成特定的网络任务。定义应用进程之间通信和交互的规则。应用层交互的数据单元是报文。
   6.2 传输层
   运输层的任务是为应用层提供数据之间的通信服务。运输层可以分用和复用，复用是指计算机中的多个应用进程可以应用一个
   传输层的服务，分用指的是应用层将收到的信息交付到应用层中相应的应用进程中去。
   TCP（Transmission control protocol）传输控制协议：提供面向连接的，可靠的，流量控制的基于字节流的传输服务。数据传输
   单位是报文段。
   UDP（User Datagram Protocol）用户数据包协议：提供无连接的，不可靠的，无流量控制的，基于网络报的数据传输服务，传输
   单位是用户数据报。
   6.3 网络层
   网络层作用是为分组交换网上不同的主机提供通信服务，把运输层的报文段或者用户数据包封装成分组或者包另一个服务是选择合适
   的路由，使源主机运输层传下来的分组能够通过合适的路由找到主机。
   备注：因特网由大量的异构网络通过路由器连接起来。
   6.4 数据链路层
   两个节点之间传递数据时，数据链路层将网络层交下来的ip数据报组装成帧。
   6.5 物理层
   物理层上传递的数据是比特，即0或者1.
   7 实体，协议，服务和服务访问点
   实体：能够发送和接受信息的硬件或者应用进程都可以抽象成实体。
   协议就是控制两个对等实体之间进行通信的规则的集合。
   协议的语法控制信息的格式。协议的语义控制通信双方的计算机的操作。
   协议在同步方面的规则定义了收发双方的时序关系，即在一定的条件下，应该做什么。
   在协议的控制下两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层的协议要下一层提供服务。
   本层的协议可以看见下一层提供的服务，但看不见下层的协议。协议是水平的，但服务是垂直的，服务是由下层向上层通过层间接口提供的。并且在一层内完成的所有功能都是服务。

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