计算机网络（持续更新中）
基础知识
互联网概述
互联网定义
互联网标准化工作
互联网组成
计算机网络性能指标
计算机网络体系结构
协议分类
物理层
主机1向主机2发送数据
协议和服务的区别
物理层基本概念
物理层主要任务
数据通信的基础知识
常用术语
信道的知识


参考计算机网络（谢希仁）第七版

基础知识
互联网概述
互联网定义
它起源于美国，是由数量极大的各种计算机网络互连起来而形成的一个互连网络。它采用 TCP/IP 协议族作为通信规则，是一个覆盖全球、实现全球范围内连通性和资源共享的计算机网络。

###互联网（Internet)和（互连网internet）的区别


互联网标准化工作
所有互联网标准都以 RFC 的形式在互联网上发表。

以前工作分为三个步骤：

互联网草案 (Internet Draft) ——有效期只有六个月。在这个阶段还不是 RFC 文档。

建议标准 (Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为 RFC 文档。

互联网标准 (Internet Standard) ——达到正式标准后，每个标准就分配到一个编号 STD xxxx。 一个标准可以和多个 RFC 文档关联。

现在简化为二个步骤：

建议标准，互联网标准

除了建议标准和互联网标准这两种 RFC 文档外，还有三种 RFC 文档：历史的、实验的和提供信息的 RFC 文档。


互联网组成
互联网组成分为二个部分：


1）边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。

11）端系统：处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机。这些主机又称为端系统 (end system)。

12）端系统通信方式：分为两种，一种为c/s方式；一种为p2p方式；

c/s方式：

客户 (client) 和服务器 (server) 都是指通信中所涉及的两个应用进程。

客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。

客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。

p2p方式：

对等连接 (peer-to-peer，简写为 P2P ) 是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。

只要两个主机都运行了对等连接软件 ( P2P 软件) ，它们就可以进行平等的、对等连接通信。

双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。

2）核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。

网络核心部分是互联网中最复杂的部分。

网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。

在网络核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。

路由器是实现分组交换 (packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。

21）交换方式：分为三种：一种为电路交换，第二种为报文交换，第三种为分组交换；

22）交换比较：

若要连续传送大量的数据，且其传送时间远大于连接建立时间，则电路交换的传输速率较快。

报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率。

由于一个分组的长度往往远小于整个报文的长度，因此分组交换比报文交换的时延小，同时也具有更好的灵活性。
计算机网络性能指标
带宽：用来表示网络通信线路传输数据的能力，通常是指单位时间从网络中的某一点到另一点所通过的”最高数据率“。单位是b/s，kb/s ，Mb/s，Gb/s。

吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络的数据量。单位时间b/s，kb/s，mb/s等；

吞吐量受网络的带宽或者网络的额定速率的限制；

带宽和吞吐量的区别：带宽是单位时间通过数据量的上限，但是吞吐量为变化的。比如家里安装宽带为100Mb/s，这里指的是带宽，但是实际为20Mb/s。

时延：时延 (delay 或 latency) 是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。

有时也称为延迟或迟延。

网络中的时延由以下几个不同的部分组成：

发送时延

传播时延

处理时延

排队时延

发送时延

也称为传输时延。

发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。

也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。



传播时延

电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

发送时延与传播时延有本质上的不同。

信号发送速率和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。



处理时延

主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间。

排队时延

分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延。

排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。



时延带宽积



往返时间 RTT

往返时间 RTT (round-trip time) 表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认，总共经历的时间。

利用率

分为信道利用率和网络利用率。

信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。

完全空闲的信道的利用率是零。

网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。

信道利用率并非越高越好。当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。
若令 D0 表示网络空闲时的时延，D 表示网络当前的时延，则在适当的假定条件下，可以用下面的简单公式表示 D 和 D0 之间的关系：


计算机网络体系结构
协议分类

物理层
主机1向主机2发送数据

协议和服务的区别
协议的实现保证了能够向上一层提供服务。

本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。即下面的协议对上面的服务用户是透明的。

协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。

服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

上层使用服务原语获得下层所提供的服务。


物理层基本概念
物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。

物理层的作用是要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。

用于物理层的协议也常称为物理层规程 (procedure)
物理层主要任务
确定与传输媒体的接口的一些特性。

机械特性 ：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。

电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。

过程特性 ：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
数据通信的基础知识
常用术语
数据 (data) —— 运送消息的实体。

信号 (signal) —— 数据的电气的或电磁的表现。

模拟信号 (analogous signal) —— 代表消息的参数的取值是连续的。

数字信号 (digital signal) —— 代表消息的参数的取值是离散的。

码元 (code) —— 在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。
信道的知识
信道 —— 一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体。

单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。

双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。

双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。

基带信号（即基本频带信号）—— 来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。

基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必须对基带信号进行调制  (modulation)。

调制分为两大类：

基带调制：仅对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道特性相适应。变换后的信号仍然是基带信号。把这种过程称为编码 (coding)。

带通调制：使用载波 (carrier)进行调制，把基带信号的频率范围搬移到较高的频段，并转换为模拟信号，这样就能够更好地在模拟信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道） 。

带通信号 ：经过载波调制后的信号。

    

	
		
计算机网络性能指标
1、速率
速率即数据率或称数据传输率或比特率。连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率。单位是b/s，kb/s， Mb/s，Gb/s, Tb/s。下面是速率和存储容量的区别：



2、带宽
原本指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹(Hz)。
计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中
的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位是”比特每秒”，b/s， kb/s, Mb/s， Gb/s。表示在单位时间内通
3、吞吐量
过某个网络(或信道、接口)的数据量。单位b/s, kb/s, Mb/s等。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

4、时延
指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟或迟延。单位是s。

5、时延带宽积

6、往返时延 RTT
从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认)，总共经历的时延。

RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多。因为我等得越久，就有更多的时间发送数据。RTT包括往返传播时延，也就是传播时延的二倍，同时也包括了末端处理时间。
7、利用率
信道利用率和网络利用率，信道利用率是有数据通过的时间 / (有+无)数据通过的时间
网络利用率就是信道利用率加权平均值

网络其他概念
1、OSI 参考模型

2、三种通信方式
① 单工通信
单工通信只有一个方向的通信 而没有反方向的交互，仅需要一条信道。
② 半双工通信
半双工通信通信的双方都可以发送或接收信息，但任何一方都不能同时发送和接收，需要两条信道。
③ 全双工通信
全双工通信通信双方可以同时发送和接受信息，也需要两条信道。
3、两种数据传输方式
串行与并行


	


    
    

      
        

          
            赏
          
          
            
              
                
谢谢你请我喝咖啡
                

                  
                  

                    

                    
支付宝
                  
                  
                  
                  

                    

                    
微信
                  
                  
                
              
            
          
        
      
    
    

    
    
 
      

        

          本文作者：
          Tim
        
        

          本文链接：
          https://zouchanglin.cn/2019/10/29/3639119748.html
        
        
        

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编码在我们日常开发过程中经常有遇到，常见的编码格式有ASCII、ISO-8859-1、GB2312、GBK、GB18030、UNICODE、UTF-8、UTF-16等，其中GB2312、GBK、GB18030、UTF-8、UTF-16都可以用来表示中文，那么哪种存储中文会比较合适呢，下面会对这几种编码一一介绍便会有结论。
为什么有编码
我们知道计算机中最小的存储单位是字节(byte)，一个字节所能表示的字符数又有限，1byte=8bit，一个字节最多也只能表示255个字符，而世界上的语种又多，都有各种不同的字符，无法用一个byte表示，所以java中的char表示字符就是来解决这种编码问题的，一个char占两个字节，所以从char到最小单位byte之间必须经过编码。
常用编码
ASCII
全称为American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码，这是世界上最通用的单字节编码系统，主要用来显示现代英语及其他西欧语言。
ASCII码用7位表示，只能表示128个字符，0～31表示控制字符如回车、退格、删除等；32～126表示打印字符即可以通过键盘输入并且能显示出来的字符，
其中48～57为0到9十个阿拉伯数字，65～90为26个大写英文字母，97～122号为26个小写英文字母，其余为一些标点符号、运算符号等，具体可以参考ASCII标准表。
ISO-8859-1
既然ASCII只能表示128个字符，显示是不能完全表示完的，所以ISO-8859-1扩展了ASCII编码，在ASCII编码之上又增加了西欧语言、希腊语、泰语、阿拉伯语、希伯来语对应的文字符号，它是向下兼容ASCII编码的。
ISO-8859-1也是单字节编码，但它是一个8位的容器，它能表示256个字符。
GB2312
全称为信息交换用汉字编码字符集，是中国于1980年发布，主要用于计算机系统中的汉字处理。GB2312主要收录了6763个汉字、682个符号。
GB2312覆盖了汉字的大部分使用率，但不能处理像古汉语等特殊的罕用字，所以后来出现了像GBK、GB18030这种编码。
GBK
GBK，全称为Chinese Internal Code Specification，即汉字内码扩展规范，于1995年制定。它主要是扩展了GB2312，在它的基础上又加了更多的汉字，它一共收录了21003个汉字。
GBK是向下兼容GB2312编码的，也就是说GB2312编码的汉字可以用GBK正常解码不会出现乱码，但用GBK编码的汉字用GB2312解码就不一定了。
GB18030
GB18030全称汉字内码扩展规范，是现在最新的内码字集于2000年发布，并于2001年强制执行，包含了中国大部分少数民族的语言字符，收录汉字数超过70000余个。
它主要采用单字节、双字节、四字节对字符编码，它是向下兼容GB2312和GBK的，虽然是我国的强制使用标准，但在实际生产中很少用到，用得最多的反而是GBK和GB2312。
UNICODE
为了自己的语言能在计算机中正常显示，每个国家和地区都有各自的编码，所以编码多了谁也不认识对方的编码，这时候ISO组织就提出了一种新的编码叫UNICODE编码让全球的文化、字符、符号都能支持。UNICODE在制定时计算机容量已不是问题，所以设计成了固定两个字节，所有的字符都用16位表示，包括之前只占8位的英文字符等，所以会造成空间的浪费，UNICODE在很长的一段时间内都没有得到推广应用。
UTF-16
UTF-16是UNICODE的具体实现，16即16位，UTF-16即是这个来由，定义了UNICODE字符在计算机中的存储方式，UTF-16同样使用了两个字节来表示任何字符，这样使得操作字符串非常高效，这也是java把UTF-16作为字符在内存中存储的格式的重要原因。
UTF-16适合在磁盘与内存之间使用，字符和字节的相互转换会更加简单和高效，但不适合在网络上传输，因为网络传输可能会损坏字节流。
UTF-8
虽然UTF-16很高效，但也是UNICODE最大的坏处，使得所有单字节字符一定要占两个字节，存储空间放大了一倍，这明显消耗了资源，不符合现在互联网高速发展的现状。所以有了UTF-8，它是UNICODE的一种可变长度字符编码的实现，它可以使用1～6个定长字节来编码UNICODE字符。
UTF-8对ASCII字符使用单字节存储，单个字符损坏也不会影响后面的字符，所以UTF-8非常适合在网络上面传统，也是现在使用最广泛的编码之一。
如果要表示中文，UTF-8编码效率要大于GBK，小于UTF-16，所以它也是除了GBK之外最理想的编码方式。

这是我根据王道考研计算机网络B站视频做的学习笔记，欢迎大家学习交流！

目录

1.1.1概念、组成、功能和分类

1计算机网络的概念

2计算机网络的功能

3计算机网络的组成

4计算机网络的分类

5脑图时刻

1.1.2标准化工作及相关组织

1标准化工作 

2标准化工作的相关组织

3脑图时刻

1.1.3速率相关的性能指标

1速率

2带宽

3吞吐量

1.1.4时延、时延带宽积、RTT和利用率

1时延

2时延带宽积

3往返时延RTT

4利用率

5脑图时刻

1.2.1分层结构、协议、接口、服务

1为什么要分层

2怎么分层？

3正式认识分层结构

4概念总结

5脑图时刻

 1.2.2 OSI参考模型

1ISO/OSI参考模型--怎么来的？

2ISO/OSI参考模型解释通信过程

3第七层--应用层

4第六层--表示层

5第五层--会话层

6第四层--传输层

7第三层--网络层

8第二层--数据链路层

9第一层--物理层

10脑图时刻

1.2.4 TCP、IP参考模型和5层参考模

1OSI参考模型与TCP/IP参考模型

2OSI参考模型与TCP/IP参考模型相同点

3OSI参考模型与TCP/IP参考模型不同点

4五层参考模型

5五层参考模型的数据封装与解封装

第一章知识总结

1.1.1概念、组成、功能和分类

1计算机网络的概念



计算机网络:是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善软件实现资源共享和信息传递的系统。



计算机网络的概念：计算机网络是互连的、自治的计算机集合。

互连-互联互通 通信链路
	
自治-无主从关系
 

2计算机网络的功能

1.数据通信

2.资源共享：硬件 软件 数据

3.分布式处理 ：多台计算机各自承担同一工作任务的不同部分，例如Hadoop平台

4.提高可靠性：如果A主机宕机，可以通过替代机通信

5.负载均衡：各计算机之间互相配合

 

3计算机网络的组成

1.组成部分 硬件、软件、协议



2.工作方式

边缘部分：用户直接使用 C/S方式 P2P方式
	
核心部分：为边缘部分服务
3.功能组成

通信子网：实现数据通信
	
资源子网：实现资源共享/数据处理


 

4计算机网络的分类

1.按分部范围分：广域网WAN（交换技术）城域网MAN 局域网LAN（广播技术） 个人区域网PAN

2.按使用者分：公用网（中国电信等） 专用网（军队内部网）

3.按交换技术分： 电路交换 报文交换 分组交换

4.按拓扑结构分：



5.按传输技术分：广播式网络（共享公共通信信道） 点对点网络（使用分组存储转发和路由选择机制）

 

5脑图时刻



 

1.1.2标准化工作及相关组织



 

1标准化工作 



 

2标准化工作的相关组织

国际标准化组织ISO OSI参考模型、HDLC协议
	
国际电信联盟ITU 制定通信规则
	
国际电气电子工程师协会IEEE 学术机构、IEEE802 系列标准、5G
	
Internet_工程任务组IETF 负责因特网相关标准的制定RFC XXXX
 

3脑图时刻



 

1.1.3速率相关的性能指标

1速率



 

2带宽

(1) “带宽”原本指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位是赫兹(Hz) 。

(2)计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位是“比特每秒”，b/s， kb/s， Mb/s， Gb/s 。

带宽就是网络设备所支持的最高速度



理解：带宽可以理解为路的宽度，带宽2Mb/s的就是双车道，带宽1Mb/s的就是单车道。

 

3吞吐量

表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。单位b/s， kb/s， Mb/s等。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

理解：带宽可以理解为链路的理论传输速率上限，吞吐量是某时间内链路实际的数据量。



 

1.1.4时延、时延带宽积、RTT和利用率

1时延

指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟或迟延。单位是s。



理解：

排队时延：排队等待安检所需的时间
	
处理时延：安检所需的时间
	
发送时延（传输时延）：把数据从主机放到信道上所需的时间，比如0101001从1到0全部发送出去所需的时间。
	
传播时延：数据以电磁波为载体传输，在信道上传输所需的时间。其中电磁波传播速度只与介质有关。
 

2时延带宽积



 

3往返时延RTT

从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认(接收方收到数据后立即发送确认)，总共经历的时延。

终端输入ping命令，再加ip地址或者域名即可查看RTT
	
RTT越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多。因为RTT越大则等的越久，等的越久则数据越多。
	
RTT包括：往返传播时延=传播时延*2 + 末端处理时间（不包括发送时延，只管传播时延 ）


 

4利用率



 

5脑图时刻



 

1.2.1分层结构、协议、接口、服务

1为什么要分层



发送文件前要完成的工作:

(1)发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活。

(2)要告诉网络如何识别目的主机。

(3)发起通信的计算机要查明目的主机是否开机，并且与网络连接正常。

(4)发起通信的计算机要弄清楚，对方计算机中文件管理程序是否已经做好准备工作。

(5)确保差错和意外可以解决。

为什么分层：以上问题比较多，要把大问题分成一系列的小问题进行解决。

 

2怎么分层？

  

分层的基本原则

1.各层之间相互独立，每层只实现-一种相对独立的功能。

2.每层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少。

3.结构上可分割开。每层都采用最合适的技术来实现。

4.保持下层对上层的独立性，上层单向使用下层提供的服务。（酒桌中下级向上级敬酒，上级只接受直接下级的敬酒）

5.整个分层结构应该能促进标准化工作。

 

3正式认识分层结构

 

1.实体: 第n层中的活动元素称为n层实体。同一层的实体叫对等实体。

2.协议: 为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定

称为网络协议。[水平方向]

语法:规定传输数据的格式
	
语义:规定所要完成的功能
	
同步:规定各种操作的顺序
3.接口(访问服务点SAP) : 上层 使用下层服务的入口。

4.服务: 下层为相邻上层提供的功能调用。[垂直方向]

将第3、4、5层抽出进行分析：



SDU服务数据单元: 为完成用户所要求的功能而应传送的数据。

PCI协议控制信息: 控制协议操作的信息。

PDU协议数据单元: 对等层次之间传送的数据单位。（PDU作为下一层的SDU）

 

4概念总结

网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构。（而不是从物理上的硬件来描述）

计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构。

每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能。

计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。

第n层在向n+1层提供服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能。

仅仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。

体系结构是抽象的，而实现是指能运行的一些软件和硬件。

 

5脑图时刻



 

 1.2.2 OSI参考模型

1ISO/OSI参考模型--怎么来的？

是为了解决计算机网络复杂的大问题-->分层结构(按功能)



目的: 支持异构网络系统的互联互通。.
	
国际标准化组织(ISO) 于1984年提出开放系统互连(OSI) 参考模型。
	
但是!理论成功，市场失败。不过还是有学习价值的。


 

2ISO/OSI参考模型解释通信过程





 

3第七层--应用层



 

4第六层--表示层



 

5第五层--会话层

建立一个会话不会影响其他窗口的内容，因为会话之间彼此独立互不影响。



功能二理解：上传小说时，可能在上传到第四章的时候网络中断，当网络恢复时，可以从第四章继续恢复上传，而不需要整个小说重新上传。

 

6第四层--传输层

功能一：可靠传输、不可靠传输

可靠传输：发送端在文件很大就需要切分成报文段进行发送，接收端接收后会反馈确认信息给发送端，发送端收到确认信息后才能继续发送报文段。这是一个基于确认机制的过程。
	
不可靠传输：不需要使用确认机制，直接发报文段就行了。比如发消息就是采用不可靠传输。
功能二：差错控制

对于发生的差错进行控制，比如传输报文段顺序错误，丢失等。传输层就负责纠正这些错误。
功能三：流量控制

如果接收端接收能力有限，就需要发送方慢点发送，于是发送方减缓发送速率。
功能四：复用和分用

复用:多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务。
	
分用:运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程。
	
每个应用层进程（比如QQ、微信）都会有一个端口号，多个进程可以同时发送（复用），应用层发送端传输报文段后，接收端根据端口号精准发送给对应的进程（分用，比如QQ的消息就发给QQ）。


 

7第三层--网络层

主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。

网络层传输单位是数据报。

数据报与分组是整体与部分的关系：当数据报过长时就可以对数据报进行切割，切割成一个一个小的分组
功能一: 路由选择

选择合适的路由，具体选择哪种方式要看网络情况，选择最佳路径。
	

功能二: 流量控制

协调发送端后接收端的速率问题（与传输层感觉感觉重复了）
功能三: 差错控制

通信两节点之间约定的规则
功能四: 拥塞控制 

若所有结点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施，缓解这种拥塞。
 

8第二层--数据链路层

主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧。数据链路层/链路层的传输单位是帧。

功能一: 成帧(定义帧的开始和结束) ....1000011101010101.....

数据报组装成帧后会形成一个比较长的比特流序列，对于这样一个比特流需要定义一下哪是帧的开始哪是帧的结束。只有这样定义好，我们才可以在接收端收到帧的时候提取出数据的部分进而提交给网络层。
功能二：差错控制 帧错+位错

如果发现有差错，数据链路层可能丢弃出现差错的帧，因为差错的帧继续在网络上传输会浪费资源。如果要纠错，可以通过可靠的传输协议纠正出现的差错。
功能三： 流量控制

协调发送端后接收端的速率问题，如果接收端的缓存不够用，发送端发过来的数据全都会丢弃掉，就会告诉发送端慢点发，等缓存有空间了再加快速度。
功能四： 访问（接入）控制 控制对信道的访问

比如在广播式网络中，同一时间只能有一个人在发送信息。所以数据链路层就可以控制大家对于共享信道的访问，专门由它的特殊子层介质访问子层来专门处理控制这个问题。
	

 

9第一层--物理层

主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输。

物理层传输单位是比特。

透明传输:指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。
	
物理层称为傻瓜层：因为只需要把比特流转换成电信号的形式然后放到链路上进行传输就OK了，不需要对数据进行改动和切割。
	

功能一： 定义接口特性

比如连接电缆的插头应该有多少引脚，每个引脚如何连接。
功能二：定义传输模式 单工、半双工、双工

单工：只可以单方向，比如两个人进行通信，同一时间段只可以一个人在发送且整个时间段不能变成接收端，另一个人只能接收且不能变成发送端。
	
半双工：两个人都可以发送或者接收，但是同一时间只能一个人发送另一个人接收（但发送方可以成为接收方，类似对讲机）。
	
双工： 两个人可以同发送和接收（类似打电话）。
功能三：定义传输速率

定义发送端的发送速率和传输速率
功能四：比特同步

发送端发送一个1，接收端就能接收一个1，保证比特的同步。
功能五：比特编码

规定一下用什么样的电压表示1和0
 

10脑图时刻



 

1.2.4 TCP、IP参考模型和5层参考模

1OSI参考模型与TCP/IP参考模型

OSI参考模型先是理论，没有实践。而TCP/IP是由TCP/IP协议栈的实践发展为TCP/IP参考模型理论的。 

TCP/IP协议栈不是只有TCP和IP，只不过TCP和IP占大头。



 

2OSI参考模型与TCP/IP参考模型相同点

1.都分层

2.基于独立的协议栈的概念

3.可以实现异构网络互联

 

3OSI参考模型与TCP/IP参考模型不同点

1.OSI定义三点:服务、协议、接口

2.0SI先出现，参考模型先于协议发明，不偏向特定协议

3.TCP/IP设计之初就考虑到异构网互联问题，将IP作为重要层次

4.



面向连接分为三个阶段，第一是建立连接，在此阶段，发出一个建立连接的请求。只有在连接成功建立之后，才能开始数据传输，这是第二阶段。接着，当数据传输完毕，必须释放连接。而面向无连接没有这么多阶段，它直接进行数据传输。
 

4五层参考模型



 

5五层参考模型的数据封装与解封装



 

第一章知识总结