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  • 传输介质和信道的关系 信道分类 参考 https://max.book118.com/html/2017/0819/128843507.shtm

    传输介质和信道的关系

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    信道分类

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    参考
    https://max.book118.com/html/2017/0819/128843507.shtm

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  • 通信信道可以是物理传输介质或通过多路复用介质的逻辑连接。物理传输介质是指能够传播能量波的材料物质,例如数据通信中的导线。并且逻辑连接通常指电路交换连接或分组模式虚拟电路连接,例如无线电信通道。由于通信...

    单工、半双工和全双工是电信计算机网络中的三种通信信道。这些通信信道可以提供信息传达的途径。通信信道可以是物理传输介质或通过多路复用介质的逻辑连接。物理传输介质是指能够传播能量波的材料物质,例如数据通信中的导线。并且逻辑连接通常指电路交换连接或分组模式虚拟电路连接,例如无线电信通道。由于通信信道的帮助,信息可以无障碍地传输。

    单工数据传输:一般用在只向一个方向传输数据的场合。在同一时间只有一方能接受或发送信息,不能实现双向通信,举例:电视,广播。

    半双工数据传输:允许数据在两个方向上传输,但是,在某一时刻,只允许数据在一个方向上传输,它实际上是一种切换方向的单工通信;在同一时间只可以有一方接受或发送信息,可以实现双向通信。举例:对讲机。

    全双工数据通信:允许数据在同一时刻同时在两个方向上传输,因此,全双工通信是两个单工通信方式的结合,它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力;在同一时间可以同时接受和发送信息,实现双向通信,举例:电话通信。

    下面的图比较生动形象的反映了 单工、半双工、全双工的例子

    本文参考 百度知道:https://zhidao.baidu.com/question/58243700.html

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  • 物理层:物理层建立在物理通信介质的基础上,作为系统通信介质的接口,用来实现数据链路实体间透明的比特 (bit) 流传输。只有该层为真实物理通信,其它各层为虚拟通信 数据链路层:在物理层提供比特流服务的基础...


    TCP/IP五层网络结构模型

    • 物理层:物理层建立在物理通信介质的基础上,作为系统和通信介质的接口,用来实现数据链路实体间透明的比特 (bit) 流传输。只有该层为真实物理通信,其它各层为虚拟通信

    • 数据链路层:在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。数据的单位称为帧(frame)

    • 网络层:选择合适的路由,使数据分组(packet)可以交付到目的主机

    • 传输层:负责主机中进程间的通信

    • 应用层:直接为用户的应用程序提供服务

    UDP详解

    以下内容来自wiki - 最英俊的百科全书

    用户数据报协议(英语:User Datagram Protocol,缩写为UDP),又称使用者资料包协定,是一个简单的面向数据报的传输层协议,正式规范为RFC 768。
    在TCP/IP模型中,UDP为网络层以上和应用层以下提供了一个简单的接口。UDP只提供数据的不可靠传递,它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去,就不保留数据备份(所以UDP有时候也被认为是不可靠的数据报协议)。UDP在IP数据报的头部仅仅加入了复用和数据校验(字段)。

    UDP的优点

    • 无需建立连接(减少延迟)
    • 实现简单:无需维护连接状态
    • 头部开销小(最小值为8byte)
    • 没有拥塞控制:应用可以更好的控制发送时间和发送速率

    UDP头部:


    UDP的头部是由源端口号、目标端口号、包长和校验4个部分组成,其中两个是可选的。各16bit的来源端口和目的端口用来标记发送和接受的应用进程。因为UDP不需要应答,所以来源端口是可选的,如果来源端口不用,那么置为零。在目的端口后面是长度固定的以字节为单位的长度域,用来指定UDP数据报包括数据部分的长度,长度最小值为8byte。首部剩下地16bit是用来对首部和数据部分一起做校验和(Checksum)的,checksum主要是用来检测UDP段在传输中是否发生了错误。还有就是,校验和计算中也需要计算UDP伪头部,伪头部包含IP头部的一些字段。我们刚才介绍了识别一个通信需要5项信息,而UDP头部只有端口号,余下的三项在IP头部,所以引入了伪头部的概念。(IPv6的IP头部没有校验和字段)

    基于UDP协议的有:

    • 域名系统(DNS)
    • 简单网络管理协议(SNMP)
    • 动态主机配置协议(DHCP)
    • 路由信息协议(RIP)
    • 自举协议(BOOTP)
    • 简单文件传输协议(TFTP)

    TCP详解

    以下内容来自wiki - 最英俊的百科全书
    传输控制协议(英语:Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。
    在因特网协议族(Internet protocol suite)中,TCP层是位于IP层之上,应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接,但是IP层不提供这样的流机制,而是提供不可靠的包交换。
    应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流,然后TCP把数据流分区成适当长度的报文段(通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传输单元(MTU)的限制)。之后TCP把结果包传给IP层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证不发生丢包,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误;在发送和接收时都要计算校验和

    三次握手

    TCP用三路握手(three-way handshake)过程创建一个连接。在连接创建过程中,很多参数要被初始化,例如序号被初始化以保证按序传输和连接的强壮性。

    • 客户端通过向服务器端发送一个SYN来创建一个主动打开,作为三路握手的一部分。客户端把这段连接的序号设定为随机数A。
    • 服务器端应当为一个合法的SYN回送一个SYN/ACK。ACK的确认码应为A+1,SYN/ACK包本身又有一个随机序号B。
    • 最后,客户端再发送一个ACK。当服务端受到这个ACK的时候,就完成了三路握手,并进入了连接创建状态。此时包序号被设定为收到的确认号A+1,而响应则为B+1。

    TCP状态编码

    下表为TCP状态码列表,以S指代服务器,C指代客户端,S&C表示两者,S/C表示两者之一:[1]

    • LISTEN S
      等待从任意远程TCP端口的连接请求。侦听状态。
    • SYN-SENT C
      在发送连接请求后等待匹配的连接请求。通过connect()函数向服务器发出一个同步(SYNC)信号后进入此状态。
    • SYN-RECEIVED S
      已经收到并发送同步(SYNC)信号之后等待确认(ACK)请求。
    • ESTABLISHED S&C
      连接已经打开,收到的数据可以发送给用户。数据传输步骤的正常情况。此时连接两端是平等的。
    • FIN-WAIT-1 S&C
      主动关闭端调用close()函数发出FIN请求包,表示本方的数据发送全部结束,等待TCP连接另一端的确认包或FIN请求包。
    • FIN-WAIT-2 S&C
      主动关闭端在FIN-WAIT-1状态下收到确认包,进入等待远程TCP的连接终止请求的半关闭状态。这时可以接收数据,但不再发送数据。
    • CLOSE-WAIT S&C
      被动关闭端接到FIN后,就发出ACK以回应FIN请求,并进入等待本地用户的连接终止请求的半关闭状态。这时可以发送数据,但不再接收数据。
    • CLOSING S&C
      在发出FIN后,又收到对方发来的FIN后,进入等待对方对连接终止(FIN)的确认(ACK)的状态。少见。
    • LAST-ACK S&C
      被动关闭端全部数据发送完成之后,向主动关闭端发送FIN,进入等待确认包的状态。
    • TIME-WAIT S/C
      主动关闭端接收到FIN后,就发送ACK包,等待足够时间以确保被动关闭端收到了终止请求的确认包。【按照RFC 793,一个连接可以在TIME-WAIT保证最大四分钟,即最大分段寿命(maximum segment lifetime)的2倍】
    • CLOSED S&C
      完全没有连接。

    基于TCP实现的协议有

    • HTTP/HTTPS,
    • Telnet
    • FTP
    • SMTP

    TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User DataGram Protocol)的区别

    下面我们主要从连接性(Connectivity)、可靠性(Reliability)、有序性(Ordering)、有界性(Boundary)、拥塞控制(Congestion or Flow control)、传输速度(Speed)、量级(Heavy/Light weight)、头部大小(Header size)等8个方面来对比它们:

    1. TCP是面向连接(Connection oriented)的协议,UDP是无连接(Connection less)协议;
      TCP用三次握手建立连接:1) Client向server发送SYN;2) Server接收到SYN,回复Client一个SYN-ACK;3) Client接收到SYN_ACK,回复Server一个ACK。到此,连接建成。UDP发送数据前不需要建立连接。
    2. TCP可靠,UDP不可靠;TCP丢包会自动重传,UDP不会。
    3. TCP有序,UDP无序;消息在传输过程中可能会乱序,后发送的消息可能会先到达,TCP会对其进行重排序,UDP不会。
    4. TCP无界,UDP有界;TCP通过字节流传输,UDP中每一个包都是单独的。
    5. TCP有流量控制(拥塞控制),UDP没有;主要靠三次握手实现。
    6. TCP传输慢,UDP传输快;因为TCP需要建立连接、保证可靠性和有序性,所以比较耗时。这就是为什么视频流、广播电视、在线多媒体游戏等选择使用UDP。
    7. TCP是重量级的,UDP是轻量级的;TCP要建立连接、保证可靠性和有序性,就会传输更多的信息,如TCP的包头比较大。
    8. TCP的头部比UDP大;TCP头部需要20字节,UDP头部只要8个字节

    转载:https://juejin.im/post/583d2d6a67f356006bb7d535

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  • 术语解释   路由器:(Router)是连接因特网中各局域网、广域网的设备。在路由器中记录着路由表,它会根据信道的情况自动选择设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。...路由器交换机的区别   路..

    术语解释

      路由器:(Router)是连接因特网中各局域网、广域网的设备。在路由器中记录着路由表,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。发生在网络层。 
      交换机:(Switch)是一种用于电(光)信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路,把传输的信息送到符合要求的相应路由上。发生在数据链路层。 
      集线器:(Hub)是指将多条以太网双绞线或光纤集合连接在同一段物理介质下的设备。发生在物理层。

    路由器和交换机的区别

    路由器 交换机
    工作层次 网络层 数据链路层
    转发依据 IP地址 Mac地址
    功能 连接不同的网络 连接局域网中的电脑
    宽带影响 共享宽带 独享宽带

    交换机最大的好处是快速,路由器最大的好处是控制能力强。 

      路由器是连接不同的网段的,负责将局域网连接到广域网和互联网中,并找到网络中数据传输最合适的路径。大家通过同一个路由器上网共用一个宽带,上网要相互影响。 
      简单的说路由器专管入网,交换机只管配送,路由就是给你找路让你上网的,交换机只负责开门,交换机上面要没有路由你是上不了网的。 
         如这幅图

    集线器和交换机的区别

      交换机又称交换式集线器,它们俩很相似,都是基于MAC识别的,但是又有本质上的区别。

    交换机 集线器
    工作层次 数据链路层 物理层
    宽带影响 独享 共享
    数据传输 有目的发送 广播发送
    传输模式 全双工或半双工 半双工

    具体解释: 
       数据传输:集线器工作的时候,如果局域网中的一台电脑要发送消息,则局域网内的所有电脑都可以接收到这个消息,安全性较差,而且每一次只能有一个发送,只有这个发送完毕其他电脑才能再发送,这称为半双工模式。而交换机有“记忆功能”,它能根据相应的MAC地址直接有目的的发送到目标电脑。但是如果向一台新的电脑发送消息,那么传输方式也将是广播,只有找到这台电脑, 并记住它的MAC地址后,以后才能直接发送给它。通过交换机连接的电脑可以同时发送消息互不影响,就像我们平时打电话一样,这称为全双工模式,传输速率比集线器大大提高。 
       宽带占用上:通过集线器,所有的电脑都共享一个宽带,如果宽带是100M,有5台电脑,则每台电脑只有20M;如果通过交换机,则所有的电脑都是100M。 
       通过比较可以发现,交换机与集线器相比有很大优势,所以现在基本上都用交换机,集线器已经渐渐被淘汰了。 
       路由器: 
         这是路由器 
       交换机: 
         这里写图片描述

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