计算机网络：修订间差异

2022年11月22日 (二) 08:54的最新版本

计算机网络（computer network），通常简称网络，由节点（node）、节点间的连接（link）和通信协议组成，目的是交换信息。节点可以计算机、交换机和路由器等。连接可以是有线的双绞线、同轴电缆和光纤电缆等，也可以是无线的电磁波。

简介

时间轴

网络概览

节点

名称	描述	示例
网卡
中继器	增强信号的网络设备，信号传输一定距离后会出现衰减，使用中继器可以延长传输距离。如一般双绞线的网线超过100米可以增加中继器。
集线器	相当于多个端口的中继器，工作在OSI模型的第一层(物理层)
桥接器 network bridge	又称网桥，负责网络桥接，将2个独立网络连接在一起，如果单一网络。工作在OSI模型的第二层
交换机	使用MAC地址转发数据，相当于多端口的网桥，工作在OSI模型的第二层，也有三层交换机（可以在网络层转发数据）。
路由器	负责网络间转发数据包，工作在OSI模型的第三层(网络层)，如IP协议（IPv4、IPv6），IPv4使用地址解析协议（ARP）将IP地址转换到MAC地址。
调制解调器
防火墙
计算机
手机
打印机

性能

指标

名称	描述
速率	数据在计算机中使用比特(bit，缩写b)表示，一个比特就是二进制的一个1或0。速率的单位是bit/s、b/s或bps(bit per second)。更大单位： 1Kbit/s = 1Kbps = 2¹⁰bps = 1024 bps 1Mbit/s = 1Mbps = 2²⁰bps = 1024Kbps 1Gbit/s = 1Gbps = 2³⁰bps = 1024Mbps ...... 常用字节（byte，缩写B）来作为数据的表示单位，如内存8GB，通常1byte = 8bit，即1B=8b
带宽	在计算机中带宽是指，最大传输速率，是单位时间内（1s）所能传输的最大数据量（bit）。单位：b/s。带宽换算： 1Mb/s =1024Kb/s = (1024 /8 )KB/s = 128KB/s
吞吐量	单位时间内（1s）成功传输的数据量（bit），单位：b/s。
时延	也称延时，是指数据从一端传输到另一端所用的时间，一般使用毫秒(ms)表示。
抖动	抖动是指最大延迟与最小延迟的时间差，标识一个网络的稳定性。
丢包率	丢失数据包的数量占总发出的数据包的数量。

工具

名称	类别	描述	网站
中国科学技术大学测速网站	在线网站		https://test.ustc.edu.cn/
测速网	在线网站		https://www.speedtest.cn/
iperf	命令行工具		跨平台支持
ethr		跨平台支持	https://github.com/Microsoft/Ethr

通信协议

分层

概览

OSI模型是国际标准化组织（ISO）提出的一种概念模型。TCP/IP协议简称TCP/IP，是事实上的国际标准，名称源于其中两个最重要的协议：传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）。TCP/IP由互联网工程任务组（IETF）负责维护。

OSI七层网络模型	TCP/IP五层网络模型	TCP/IP四层网络模型	TCP/IP协议	作用
7 应用层	5 应用层	应用层	HTTP、HTTPS、FTP、DNS、SSH、TLS/SSL	定义应用的数据格式
6 表示层
5 会话层
4 传输层	4 传输层	传输层	TCP、UDP、SCTP	程序之间的通信（端口到端口）
3 网络层	3 网络层	网络层	IP（IPv4、IPv6）、ARP、NDP、ICMP	局域网之间的通信，IP寻址和路由
2 链路层	2 链路层	网络接入层	MAC、PPP、以太网（IEEE 802.3）、Wi-Fi（IEEE 802.11）、IEEE 802.2	局域网内通信
1 物理层	1 物理层	网络接入层	MAC、PPP、以太网（IEEE 802.3）、Wi-Fi（IEEE 802.11）、IEEE 802.2	二进制在不同介质传输

物理层

在设备间传输比特流（如1000001000）。

传输介质

数据传输（也叫数字通信），就是将数据从一个点传输到另一个点。目前数据在计算机常使用比特流（如1000001000）表示。电磁波传播不需要介质，在真空中其传播速度为光速（光也是一种电磁波）。电磁波在铜线传播速率约为2.3 x 10⁸ m/s，在光纤传播速率约为2.0 x 10⁸ m/s。

类型	名称	信号	常见介质	描述
有线传输	同轴电缆	电磁波	铜线
	双绞线	电磁波	铜线
	光纤	光	石英玻璃	发送端将电脉冲转换成光脉冲，光脉冲通过石英玻璃丝等传输，接收端将光脉冲转换为电脉冲。
无线传输	Wi-Fi		空气
	基站		空气
	蜂窝网络		空气
	通讯卫星		空气

数据链路层

数据链路层（Data link layer），位于OSI 模型的第二层。传输的数据会封装成帧（frame）。

点对点协议（Point-to-Point Protocol），简称PPP，用于点对点连接数据传输。PPP帧格式没有MAC地址。
媒体接入控制（Media Access Control），简称MAC，同一局域网内，节点之间的数据传输。MAC帧格式有源地址和目的地址。

数据链路层
empty app.diagrams.net chart

MAC

媒体接入控制（Media Access Control），简称MAC。

LLC子层，逻辑链路控制（Logical Link Control）
MAC子层，媒体接入控制（Media Access Control）

MAC地址

网络层

传输层

应用层

分类

安全

资源

书籍

《计算机网络（第7版）》，谢希仁编著，2017年1月。

教程

湖南科技大学：计算机网络（2018-2019第二学期）

网站

@@ 第7行： / 第7行： @@
 {{#drawio:计算机网络}}
-==网络节点==
+==节点==
+{| class="wikitable"
+! 名称
+! 描述
+! 示例
+|-
+| 网卡
+|
+|
+|-
+| 中继器
+| 增强信号的网络设备，信号传输一定距离后会出现衰减，使用中继器可以延长传输距离。如一般双绞线的网线超过100米可以增加中继器。
+|
+|-
+| 集线器
+| 相当于多个端口的中继器，工作在OSI模型的第一层(物理层)
+|
+|-
+| 桥接器 <br />network bridge
+| 又称网桥，负责网络桥接，将2个独立网络连接在一起，如果单一网络。工作在OSI模型的第二层
+|
+|-
+| [[交换机]]
+| 使用MAC地址转发数据，相当于多端口的网桥，工作在OSI模型的第二层 ，也有三层交换机（可以在网络层转发数据）。
+|
+|-
+| [[路由器]]
+| 负责网络间转发数据包， 工作在OSI模型的第三层(网络层)，如IP协议（IPv4、IPv6），IPv4使用地址解析协议（ARP）将IP地址转换到MAC地址。
+|
+|-
+| 调制解调器
+|
+|
+|-
+| 防火墙
+|
+|
+|-
+| [[计算机]]
+|
+|
+|-
+| [[手机]]
+|
+|
+|-
+| [[打印机]]
+|
+|
+|}
-==网络连接==
+==性能==
+===指标===
+{| class="wikitable"
+! 名称
+! 描述
+|-
+| 速率
+| 数据在计算机中使用比特(bit，缩写b)表示，一个比特就是二进制的一个1或0。速率的单位是bit/s、b/s或bps(bit per second)。 <br />更大单位：<br /> 1Kbit/s = 1Kbps = 2<sup>10</sup>bps = 1024 bps <br />1Mbit/s =  1Mbps = 2<sup>20</sup>bps = 1024Kbps <br />1Gbit/s = 1Gbps = 2<sup>30</sup>bps = 1024Mbps <br />......  <br /><br />常用字节（byte，缩写B）来作为数据的表示单位，如内存8GB，通常1byte = 8bit，即1B=8b
+|-
+| 带宽
+| 在计算机中带宽是指，最大传输速率，是单位时间内（1s）所能传输的最大数据量（bit）。单位：b/s。 <br /><br />带宽换算： <br /> 1Mb/s =1024Kb/s = (1024 /8 )KB/s = 128KB/s
+|-
+| 吞吐量
+| 单位时间内（1s）成功传输的数据量（bit），单位：b/s。
+|-
+| 时延
+| 也称延时，是指数据从一端传输到另一端所用的时间，一般使用毫秒(ms)表示。
+|-
+| 抖动
+| 抖动是指最大延迟与最小延迟的时间差，标识一个网络的稳定性。
+|-
+| 丢包率
+| 丢失数据包的数量占总发出的数据包的数量。
+|}
+===工具===
+{| class="wikitable"
+! 名称
+! 类别
+! 描述
+! 网站
+|-
+| 中国科学技术大学测速网站
+| 在线网站
+|
+| https://test.ustc.edu.cn/
+|-
+| 测速网
+| 在线网站
+|
+| https://www.speedtest.cn/
+|-
+| iperf
+| 命令行工具
+|
+| 跨平台支持
+|-
+| ethr
+|
+| 跨平台支持
+| https://github.com/Microsoft/Ethr
+|}
 ==通信协议==
-==网络分层==
+==分层==
+===概览===
+{{网络通信分层}}
 ===物理层===
+在设备间传输比特流（如1000001000）。
+====传输介质====
+数据传输（也叫数字通信），就是将数据从一个点传输到另一个点。目前数据在计算机常使用比特流（如1000001000）表示。[[电磁波]]传播不需要介质，在真空中其传播速度为[[光]]速（光也是一种电磁波）。电磁波在铜线传播速率约为2.3 x 10<sup>8</sup> m/s，在光纤传播速率约为2.0 x 10<sup>8</sup> m/s。
+{| class="wikitable"
+! 类型
+! 名称
+! 信号
+! 常见介质
+! 描述
+|-
+| rowspan="3"| 有线传输
+| 同轴电缆
+| 电磁波
+|铜线
+|
+|-
+| [[双绞线]]
+|  电磁波
+| 铜线
+|
+|-
+| 光纤
+| 光
+| 石英玻璃
+| 发送端将电脉冲转换成光脉冲，光脉冲通过石英玻璃丝等传输，接收端将光脉冲转换为电脉冲。
+|-
+| rowspan="4"| 无线传输
+| Wi-Fi
+|
+|空气
+|
+|-
+| 基站
+|
+|空气
+|
+|-
+| 蜂窝网络
+|
+|空气
+|
+|-
+| 通讯卫星
+|
+|空气
+|
+|}
+===数据链路层===
+数据链路层（Data link layer），位于OSI 模型的第二层。传输的数据会封装成帧（frame）。
+*点对点协议（Point-to-Point Protocol），简称PPP，用于点对点连接数据传输。PPP帧格式没有MAC地址。
+*媒体接入控制（Media Access Control），简称MAC，同一局域网内，节点之间的数据传输。MAC帧格式有源地址和目的地址。
-==网络分类==
+{{#drawio:数据链路层}}
-==网络安全==
+====MAC====
+媒体接入控制（Media Access Control），简称MAC。
+* LLC子层，逻辑链路控制（Logical Link Control）
+* MAC子层，媒体接入控制（Media Access Control）
+MAC地址
+===网络层===
+===传输层===
+===应用层===
+==分类==
+==安全==
 ==资源==
+===书籍===
+* 《计算机网络（第7版）》，谢希仁编著，2017年1月。
+===教程===
+*[http://mooc1.hnust.edu.cn/course/204353963.html 湖南科技大学：计算机网络（2018-2019第二学期）]
 ===网站===
 *[https://zh.wikipedia.org/wiki/计算机网络 维基百科：计算机网络]