根据给定文件的信息,我们可以总结出以下相关的计算机网络知识点:
### 计算机网络提供的服务
计算机网络能够向用户提供两大核心服务:**连通性**和**资源共享**。连通性指的是不同地理位置上的计算机系统之间能够相互通信的能力。资源共享则意味着用户可以通过网络访问远端的硬件资源(如打印机)、软件资源(如应用程序)以及数据资源。
### 分组交换的基本概念
分组交换是现代数据通信中一种重要的交换技术。它主要包括以下几个步骤:
1. **报文分割**:将待发送的数据报文分成若干个更小的单元(即分组),并在每个分组前加上必要的控制信息(即首部)。
2. **存储转发**:分组通过网络中的节点(通常是路由器)进行存储转发,即每个节点接收完整的分组后再转发到下一个节点。
3. **重组**:到达目的节点后,所有分组被重新组合成原始的报文。
### 三种交换技术的比较
- **电路交换**:适用于需要可靠且持续的连接场景,如电话通信。它预先为通信双方分配固定的通信资源,确保数据传输的质量和速度。
- **报文交换**:适合于突发式的数据通信需求,因为它无需事先预订通信资源。每个数据包独立选择路径,并在目的地重新组合。
- **分组交换**:结合了报文交换的优点,同时还具备较高的灵活性和网络健壮性。分组较小,可以在网络中灵活选择路由,提高了网络的生存性能。
### 因特网的重要性
因特网被视为自印刷术以来人类历史上最大的通信变革之一,主要原因是它实现了多种媒体形式之间的实时交互,极大地促进了信息的流通和交流。此外,它还为全球范围内的人们提供了前所未有的连通性和资源共享机会。
### 因特网的发展阶段
- **单个网络阶段**:以ARPANET为代表,初步形成了TCP/IP协议的基础。
- **三级结构阶段**:形成了包括主干网、地区网和校园网在内的三层架构。
- **多层次ISP结构阶段**:引入了Internet Service Provider(ISP)的概念,形成了复杂的多层次网络结构。
### 因特网标准制定的过程
- **因特网草案(Internet Draft)**:处于初期讨论阶段的标准草案。
- **建议标准(Proposed Standard)**:已正式发布的初步标准。
- **草案标准(Draft Standard)**:标准的进一步完善阶段。
- **因特网标准(Internet Standard)**:最终经过广泛测试和验证后的正式标准。
### Internet与internet的区别
- **internet**:泛指由多个计算机网络相互连接而成的大网络,是一个通用名词。
- **Internet**:特指使用TCP/IP协议的全球性互连网络,是一个专有名词。
### 计算机网络的分类
按照覆盖范围划分,计算机网络可以分为:
- **广域网(WAN)**:远程覆盖,通常用于连接不同地区的网络,如Internet的核心部分。
- **城域网(MAN)**:用于城市级别的连接,例如连接同一城市的多个局域网。
- **局域网(LAN)**:局限在一个较小的地理区域,如一个学校或办公室。
- **个域网(PAN)**:连接个人随身携带的电子设备。
按照使用者类型划分,可以分为:
- **公用网**:面向公众开放的网络,如Internet。
- **专用网**:仅限特定组织或机构内部使用的网络。
### 主干网与本地接入网的区别
- **主干网**:主要用于提供高速远程数据传输,连接不同的区域网络。
- **本地接入网**:主要用于终端用户的接入,通常速率较低,但提供了广泛的接入服务。
### 电路交换与分组交换的时延分析
- **电路交换**:时延 = kd + x/b + s
- **分组交换**:时延 = kd + (x/p) * (p/b) + (k-1) * (p/b)
其中,kd 表示传播时延,x 是报文总长度,b 是数据率,s 是电路建立时间,p 是分组长度。当电路建立时间 s 大于 (k-1) * (p/b) 时,分组交换的时延会小于电路交换的时延。
### 最佳分组数据部分长度的计算
对于给定的报文长度 x 和分组长度 (p + h),以及 k 段链路的数据率 b,为了最小化总的时延 D,分组的数据部分长度 p 应该满足:
\[ p = \left[ \frac{xh}{k-1} \right]^{0.5} \]
### 边缘部分与核心部分的特点
- **边缘部分**:由主机组成,用户在此进行信息处理和资源共享,通常通过较低速的链路连接到核心网络。
- **核心部分**:由路由器组成,负责快速转发数据包,提供远程通信服务。
### 客户服务器模型与对等通信模型
- **客户服务器模型**:强调服务器与客户端的角色分离,客户端请求服务,服务器响应请求。
- **对等通信模型**:所有节点既是客户端也是服务器,没有固定的服务器与客户端之分,是一种双向通信模式。
### 计算机网络的性能指标
- **速率**:单位时间内传输的数据量。
- **带宽**:通道的最大数据传输速率。
- **吞吐量**:实际传输的数据量。
- **时延**:数据从源点传输到目的地所需的时间。
- **时延带宽积**:时延与带宽的乘积。
- **往返时间(RTT)**:数据包从发送到接收回应的总时间。
- **利用率**:网络资源的实际使用情况。
### 网络利用率与时延的关系
假设网络的利用率为 90%,可以估计当前网络时延是其最小值的倍数。设网络利用率为 U,网络时延为 D,网络时延最小值为 D0,则:
\[ U = 90\% \]
\[ D = \frac{D_0}{1 - U} \]
当 U = 90% 时,
\[ D = \frac{D_0}{1 - 0.9} = 10 \times D_0 \]
这意味着当前的网络时延是其最小值的 10 倍。