網路體系結構

計算機網路

概念

• 互連
• 自治-無主從關係

功能

• 資料通訊

• 資源共享

  • 硬體軟體、資料

• 分散式處理

  • 多臺計算機各自承擔同一任務的不同部分

• 提高可靠性

組成

• 組成部分

  • 硬體

    • 端系統
    • 路由器

  • 軟體

  • 協議

• 工作方式

  • 邊緣部分

    • 端系統（強調程式之間的通訊）
    • 使用者直接使用，包括CS方式和P2P方式

  • 核心部分，為邊緣部分服務，包括路由器等等

• 功能組成

  • 通訊子網

    • 實現資料通訊

    • 網路層

      • 路由器

    • 資料鏈路層

      • 交換機、網橋

    • 物理層

      • 集線器、中繼器

  • 資源子網

    • 實現資源共享
    • 應用層

分類

• 分佈範圍

  • 廣域網WAN

    • 交換技術

  • 都會網路MAN

  • 區域網LAN

    • 廣播技術

  • 個人區域網PAN

    • 藍芽

• 使用者

  • 公用網
  • 專用網

• 交換技術

  • 電路交換

    • 打電話

  • 報文交換

    • 儲存轉發

  • 分組交換

    • 儲存轉發

• 拓部結構

  • 匯流排型

    • 區域網

  • 星型

  • 環形

  • 網狀型

    • 創用於廣域網

• 傳輸技術

  • 廣播

    • 共享公共通道
    • 區域網

  • 點對點

    • 分組儲存轉發
    • 路由選擇
    • 用於廣域網

標準化工作以及相關標準化組織

標準

• 法定標準

  • OSI

• 事實標準

  • TCP/IP

標準化工作

• RFC（REQUEST FOR COMMENTS)

  • 因特網標準的形式

• 上升為標準的四個階段

  • 因特網草案

    • 傳送給稽核者IETF

  • 建議標準

    • 稽核者同意

  • 因特網標準

相關組織

• 國際標準化組織ISO

  • OSI參考模型
  • HDLC

• 國際電信聯盟ITU

  • 指定通訊規則

• 國際電氣電子工程師協會IEEE

  • 學術機構
  • IEEE802系列標準

• Internet工程任務組IETF

  • 負責因特網標準制定RFC

計算機網路效能指標

位元每秒

• 速率（資料傳輸率、位元率）（實際的速度）

  • 單位位元每秒

• 頻寬（最高資料率）(理想的速度）

  • 網路裝置所支援的最高速度
  • 單位位元每秒

• 吞吐量

  • 單位時間通過某個網路（通道、介面）的資料量
  • 把一個裝置所有鏈路的速率加起來就是吞吐量
  • 單位位元每秒

秒或者b

• 時延

  • 傳送

    • 受制於傳送裝置的資料傳輸率
    • 和傳輸資料的長度

  • 傳播

    • 受制於電磁波傳輸速度和通道長度
    • 傳輸速度一微秒200米

  • 排隊

    • 在路由器內排隊

  • 處理

    • 路由器檢查錯誤
    • 路由器找到下一跳

• 時延頻寬積

  • 傳播時延*頻寬
  • s * b/s = b
  • 鏈路可以存放的位元數

• 往返時延RTT

  • 傳送方傳送資料開始，到接收到接收方確認的時間
  • 傳播時延*2 + 末端處理時間（可以忽略）

利用率

• 通道利用率

  • 通道有資料通過的時間/總時間

• 網路利用率

  • 一個網路中所有通道的利用率加權，求平均值

分層結構

為什麼要分層

• 把大問題分成小問題，分層解決

content

• 實體

  • 傳送方和接收方相同層的元素叫做對等實體

• 協議

  • 在對等實體中資料交換的規則

• 介面

  • 上層使用下層的服務的入口

• 服務

  • 下層為上層提供的功能呼叫

• SDU服務資料單元

  • 實用資料

• PCI協議控制資訊

  • 用來分析資料的協議單元

• PDU

  • 封裝了SDU和PCI的資料單位

計算機網路分層結構

OSI

• 物聯網淑慧使用
• 下三層是點到點，傳輸目標是網路中下一個路由器或者終端
• 上面四層是端到端，傳輸目標就是對應的終端

TCP.IP四層

五層結構