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計算機網路數據傳輸表

發布時間: 2023-10-09 04:16:45

⑴ 拓撲圖是什麼意思

拓撲圖一般指拓撲結構圖。

拓撲結構圖是指由網路節點設備和通信介質構成的網路結構圖。網路拓撲定義了各種計算機、列印機、網路設備和其他設備的連接方式。換句話說,網路拓撲描述了線纜和網路設備的布局以及數據傳輸時所採用的路徑。網路拓撲會在很大程度上影響網路如何工作。

網路拓撲包括物理拓撲和邏輯拓撲。物理拓撲是指物理結構上各種設備和傳輸介質的布局。物理拓撲通常有匯流排型、星型、環型、樹型、網狀型等幾種。

匯流排結構

匯流排結構是比較普遍採用的一種方式,它將所有的入網計算機均接入到一條通信線上,為防止信號反射,一般在匯流排兩端連有終結器匹配線路阻抗。

匯流排結構的優點是信道利用率較高,結構簡單,價格相對便宜。缺點是同一時刻只能有兩個網路節點相互通信,網路延伸距離有限,網路容納節點數有限。在匯流排上只要有一個點出現連接問題,會影響整個網路的正常運行。目前在區域網中多採用此種結構。

⑵ 電腦怎樣通過互聯網傳輸數據

網路中數據傳輸過程

我們每天都在使用互聯網,我們電腦上的數據是怎麼樣通過互聯網傳輸到到另外的一台電腦上的呢?

我們知道現在的互聯網中使用的TCP/IP協議是基於,OSI(開放系統互聯)的七層參考模型的,(雖然不是完全符合)從上到下分別為 應用層 表示層 會話層 傳輸層 網路層 數據鏈路層和物理層。其中數據鏈路層又可是分為兩個子層分別為邏輯鏈路控制層(Logic Link Control,LLC )和介質訪問控制層((Media Access Control,MAC )也就是平常說的MAC層。LLC對兩個節點中的鏈路進行初始化,防止連接中斷,保持可靠的通信。MAC層用來檢驗包含在每個楨中的地址信息。在下面會分析到。還要明白一點路由器是在網路層的,而網卡在數據鏈路層。

我們知道,ARP(Address Resolution Protocol,地址轉換協議)被當作底層協議,用於IP地址到物理地址的轉換。在乙太網中,所有對IP的訪問最終都轉化為對網卡MAC地址的訪問。如果主機A的ARP列表中,到主機B的IP地址與MAC地址對應不正確,由A發往B數據包就會發向錯誤的MAC地址,當然無法順利到達B,結 果是A與B根本不能進行通信。

首先我們分析一下在同一個網段的情況。假設有兩台電腦分別命名為A和B,A需要相B發送數據的話,A主機首先把目標設備B的IP地址與自己的子網掩碼進行「與」操作,以判斷目標設備與自己是否位於同一網段內。如果目標設備在同一網段內,並且A沒有獲得與目標設備B的IP地址相對應的MAC地址信息,則源設備(A)以第二層廣播的形式(目標MAC地址為全1)發送ARP請求報文,在ARP請求報文中包含了源設備(A)與目標設備(B)的IP地址。同一網段中的所有其他設備都可以收到並分析這個ARP請求報文,如果某設備發現報文中的目標IP地址與自己的IP地址相同,則它向源設備發回ARP響應報文,通過該報文使源設備獲得目標設備的MAC地址信息。為了減少廣播量,網路設備通過ARP表在緩存中保存IP與MAC地址的映射信息。在一次 ARP的請求與響應過程中,通信雙方都把對方的MAC地址與IP地址的對應關系保存在各自的ARP表中,以在後續的通信中使用。ARP表使用老化機制,刪除在一段時間內沒有使用過的IP與MAC地址的映射關系。一個最基本的網路拓撲結構:

PC-A並不需要獲取遠程主機(PC-C)的MAC地址,而是把IP分組發向預設網關,由網關IP分組的完成轉發過程。如果源主機(PC-A)沒有預設網關MAC地址的緩存記錄,則它會通過ARP協議獲取網關的MAC地址,因此在A的ARP表中只觀察到網關的MAC地址記錄,而觀察不到遠程主機的 MAC地址。在乙太網(Ethernet)中,一個網路設備要和另一個網路設備進行直接通信,

除了知道目標設備的網路層邏輯地址(如IP地址)外,還要知道目標設備的第二層物理地址(MAC地址)。ARP協議的基本功能就是通過目標設備的IP地址,查詢目標設備的MAC地址,以保證通信的順利進行。 數據包在網路中的發送是一個及其復雜的過程,上圖只是一種很簡單的情況,中間沒有過多的中間節點,其實現實中只會比這個更復雜,但是大致的原理是一致的。

(1)PC-A要發送數據包到PC-C的話,如果PC-A沒有PC-C的IP地址,則PC-A首先要發出一個dns的請求,路由器A或者dns解析伺服器會給PC-A回應PC-C的ip地址,這樣PC-A關於數據包第三層的IP地址信息就全了:源IP地址:PC-A,目的ip地址:PC-C。

(2)接下來PC-A要知道如何到達PC-C,然後,PC-A會發送一個arp的地址解析請求,發送這個地址解析請求,不是為了獲得目標主機PC-C的MAC地址,而是把請求發送到了路由器A中,然後路由器A中的MAC地址會發送給源主機PC-A,這樣PC-A的數據包的第二層信息也全了,源MAC地址:PC-A的MAC地址,目的MAC地址:路由器A的MAC地址,

(3)然後數據會到達交換機A,交換機A看到數據包的第二層目的MAC地址,是去往路由器A的,就把數據包發送到路由器A,路由器A收到數據包,首先查看數據包的第三層ip目的地址,如果在自己的路由表中有去往PC-C的路由,說明這是一個可路由的數據包。 (4)然後路由器進行IP重組和分組的過程。首先更換此數據包的第二層包頭信息,路由器PC-A到達PC—C要經過一個廣域網,在這里會封裝很多廣域網相關的協議。其作用也是為了找下一階段的信息。同時對第二層和第三層的數據包重校驗。把數據經過Internet發送出去。最後經過很多的節點發送到目標主機PC_C中。

現在我們想一個問題,PC-A和PC-C的MAC地址如果是相同的話,會不會影響正常的通訊呢!答案是不會影響的,因為這兩個主機所處的區域網被廣域網分隔開了,通過對發包過程的分析可以看出來,不會有任何的問題。而如果在同一個區域網中的話,那麼就會產生通訊的混亂。當數據發送到交換機是,這是的埠信息會有兩個相同的MAC地址,而這時數據會發送到兩個主機上,這樣信息就會混亂。因此這也是保證MAC地址唯一性的一個理由。


  • 我暫且按我的理解說說吧。

先看一下計算機網路OSI模型的七個層次:

┌—————┐

│ 應用層 │←第七層

├—————┤

│ 表示層 │

├—————┤

│ 會話層 │

├—————┤

│ 傳輸層 │

├—————┤

│ 網路層 │

├—————┤

│數據鏈路層│

├—————┤

│ 物理層 │←第一層

└—————┘


而我們現在用的網路通信協議TCP/IP協議者只劃分了四成:


┌—————┐

│ 應用層 │ ←包括OSI的上三層

├—————┤

│ 傳輸層 │

├—————┤

│ 網路層 │

├—————┤

│網路介面層 │←包括OSI模型的下兩層,也就是各種不同區域網。

└—————┘


兩台計算機通信所必須需要的東西:IP地址(網路層)+埠號(傳送層)。


兩台計算機通信(TCP/IP協議)的最精簡模型大致如下:


主機A---->路由器(零個或多個)---->主機B


舉個例子:主機A上的應用程序a想要和主機B上面的應用程序b通信,大致如下


程序a將要通信的數據發到傳送層,在傳送層上加上與該應用程序對應的通信埠號(主機A上不同的應用程序有不同的埠號),如果是用的TCP的話就加上TCP頭部,UDP就加上UDP頭部。

在傳送成加上頭部之後繼續嚮往下傳到網路層,然後加上IP頭部(標識主機地址以及一些其他的數據,這里就不詳細說了)。

然後傳給下層到數據鏈路層封裝成幀,最後到物理層變成二進制數據經過編碼之後向外傳輸。


在這個過程中可能會經過許多各種各樣的區域網,舉個例子:


主機A--->(區域網1--->路由器--->區域網2)--->主機B


這個模型比上面一個稍微詳細點,其中括弧裡面的可以沒有也可能有一個或多個,這個取決於你和誰通信,也就是主機B的位置。


主機A的數據已經到了具體的物理介質了,然後經過區域網1到了路由器,路由器接受主機A來的數據先經過解碼,還原成數據幀,然後變成網路層數據,這個過程也就是主機A的數據經過網路層、數據鏈路層、物理層在路由器上面的一個反過程。

然後路由器分析主機A來的數據的IP頭部(也就是在主機A的網路層加上的數據),並且修改頭部中的一些內容之後繼續把數據傳送出去。


一直到主機B收到數據為止,主機B就按照主機A處理數據的反過程處理數據,直到把數據交付給主機B的應用程序b。完成主機A到主機B的單方向通信。


這里的主機A、B只是為了書寫方便而已,可能通信的雙方不一定就是個人PC,伺服器與主機,主機與主機,伺服器與伺服器之間的通信大致都是這樣的。


再舉個例子,我們開網頁上網路:

就是我們的主機瀏覽器的這個應用程序和網路的伺服器之間的通信。應用成所用的協議就是HTTP,而伺服器的埠號就是熟知埠號80.


大致過程就是上面所說,其中的細節很復雜,任何一個細節都可以寫成一本書,對於非專業人員也沒有必要深究。

⑶ 計算機網路7層協議數據的傳輸速度單位分別是什麼

在傳輸層的數據叫段,網路層叫包,數據鏈路層叫幀,物理層叫比特流,這樣的叫法叫PDU(協議數據單元)。

網路七層協議:OSI是一個開放性的通行系統互連參考模型,他是一個定義的非常好的協議規范。OSI模型有7層結構,每層都可以有幾個子層。 OSI的7層從上到下分別是:

7應用層6表示層5會話層4傳輸層3網路層2數據鏈路層1物理層其中高層,

即7、6、5、4層定義了應用程序的功能,

下面3層,即3、2、1層主要面向通過網路的端到端的數據流。

(3)計算機網路數據傳輸表擴展閱讀:

協議分層的作用:

1、人們可以很容易地討論和學習協議的具體細節。

2、層間的標准介面有利於項目的模塊化。

3、營造更好的互聯環境。

4、降低了復雜性,使程序更容易修改,使產品開發更快。

5、每一層利用相鄰的底層服務,更容易記住每一層的功能。

大多數計算機網路採用分層結構,計算機網路分為若干層次,高水平的系統只有低水平的使用系統提供的介面和功能,不需要了解底層的實現演算法和協議的功能;較低的級別也只使用從較高級別系統傳遞的參數,這就是級別間的獨立性。

由於這種獨立性,層次結構中的每個模塊都可以被一個新模塊所替代,只要新模塊具有與舊模塊相同的功能和介面,即使它們使用不同的演算法和協議。

為了在計算機和網路中的終端之間正確地傳輸信息和數據,必須在數據傳輸的順序、數據的格式和內容上有一個約定或規則,稱為協議。

⑷ 《計算機網路》數據交換有幾種方式

1.電路交換技術

電路交換技術的典型代表:公眾電話網(PSTN網)和移動網(包括GSM網和CDMA網)

基本特點:採用面向連接的方式,在雙方進行通信之前,需要為通信雙方分配一條具有固定帶寬的通信電路,通信雙方在通信過程中將一直佔用所分配的資源,直到通信結束,並且在電路的建立和釋放過程中都需要利用相關的信令協議。

優點:

①由於通信線路為通信雙方用戶專用,數據配陵直達,所以傳輸數據的時延非常小。

②通信雙方之間的物理通路一旦建立汪宏,雙方可以隨時通信,實時性強。

③雙方通信時按發送順序傳送數據,不存在失序問題。

④電路交換既適用於培陵戚傳輸模擬信號,也適用於傳輸數字信號。

⑤電路交換的交換的交換設備(交換機等)及控制均較簡單。

缺點:

①電路交換的平均連接建立時間對計算機通信來說嫌長。

②電路交換連接建立後,物理通路被通信雙方獨占,即使通信線路空閑,也不能供其他用戶使用,因而信道利用低。

③電路交換時,數據直達,不同類型、不同規格、不同速率的終端很難相互進行通信,也難以在通信過程中進行差錯控制。

2.報文交換技術

報文交換技術和分組交換技術類似,也是採用存儲轉發機制,但報文交換是以報文作為傳送單元,由於報文長度差異很大,長報文可能導致很大的時延,並且對每個節點來說緩沖區的分配也比較困難,為了滿足各種長度報文的需要並且達到高效的目的,節點需要分配不同大小的緩沖區,否則就有可能造成數據傳送的失敗。在實際應用中報文交換主要用於傳輸報文較短、實時性要求較低的通信業務,如公用電報網。報文交換比分組交換出現的要早一些,分組交換是在報文交換的基礎上,將報文分割成分組進行傳輸,在傳輸時延和傳輸效率上進行了平衡,從而得到廣泛的應用。

優點:

①報文交換不需要為通信雙方預先建立一條專用的通信線路,不存在連接建立時延,用戶可隨時發送報文。

②由於採用存儲轉發的傳輸方式,使之具有下列優點:a.在報文交換中便於設置代碼檢驗和數據重發設施,加之交換結點還具有路徑選擇,就可以做到某條傳輸路徑發生故障時,重新選擇另一條路徑傳輸數據,提高了傳輸的可靠性;b.在存儲轉發中容易實現代碼轉換和速率匹配,甚至收發雙方可以不同時處於可用狀態。這樣就便於類型、規格和速度不同的計算機之間進行通信;c.提供多目標服務,即一個報文可以同時發送到多個目的地址,這在電路交換中是很難實現的;d.允許建立數據傳輸的優先順序,使優先順序高的報文優先轉換。

③通信雙方不是固定佔有一條通信線路,而是在不同的時間一段一段地部分佔有這條物理通路,因而大大提高了通信線路的利用率。

缺點:

①由於數據進入交換結點後要經歷存儲、轉發這一過程,從而引起轉發時延(包括接收報文、檢驗正確性、排隊、發送時間等),而且網路的通信量愈大,造成的時延就愈大,因此報文交換的實時性差,不適合傳送實時或互動式業務的數據。

②報文交換只適用於數字信號。

③由於報文長度沒有限制,而每個中間結點都要完整地接收傳來的整個報文,當輸出線路不空閑時,還可能要存儲幾個完整報文等待轉發,要求網路中每個結點有較大的緩沖區。為了降低成本,減少結點的緩沖存儲器的容量,有時要把等待轉發的報文存在磁碟上,進一步增加了傳送時延。

3.分組交換技術

電路交換技術主要適用於傳送話音相關的業務,這種網路交換方式對於數據業務而言,有著很大的局限性。首先數據通信具有很強的突發性,峰值比特率和平均比特率相差較大,如果採用電路交換技術,若按峰值比特率分配電路帶寬則會造成資源的極大浪費,如果按照平均比特率分配帶寬,則會造成數據的大量丟失。其次是和語音業務比較起來,數據業務對時延沒有嚴格的要求,但需要進行無差錯的傳輸,而語音信號可以有一定程度的失真但實時性一定要高。分組交換技術就是針對數據通信業務的特點而提出的一種交換方式,它的基本特點是面向無連接而採用存儲轉發的方式,將需要傳送的數據按照一定的長度分割成許多小段數據,並在數據之前增加相應的用於對數據進行選路和校驗等功能的頭部欄位,作為數據傳送的基本單元即分組。採用分組交換技術,在通信之前不需要建立連接,每個節點首先將前一節點送來的分組收下並保存在緩沖區中,然後根據分組頭部中的地址信息選擇適當的鏈路將其發送至下一個節點,這樣在通信過程中可以根據用戶的要求和網路的能力來動態分配帶寬。分組交換比電路交換的電路利用率高,但時延較大。

優點:

①加速了數據在網路中的傳輸。因為分組是逐個傳輸,可以使後一個分組的存儲操作與前一個分組的轉發操作並行,這種流水線式傳輸方式減少了報文的傳輸時間。此外,傳輸一個分組所需的緩沖區比傳輸一份報文所需的緩沖區小得多,這樣因緩沖區不足而等待發送的機率及等待的時間也必然少得多。

②簡化了存儲管理。因為分組的長度固定,相應的緩沖區的大小也固定,在交換結點中存儲器的管理通常被簡化為對緩沖區的管理,相對比較容易。

③減少了出錯機率和重發數據量。因為分組較短,其出錯機率必然減少,每次重發的數據量也就大大減少,這樣不僅提高了可靠性,也減少了傳輸時延。

④由於分組短小,更適用於採用優先順序策略,便於及時傳送一些緊急數據,因此對於計算機之間的突發式的數據通信,分組交換顯然更為合適些。

缺點:

①盡管分組交換比報文交換的傳輸時延少,但仍存在存儲轉發時延,而且其結點交換機必須具有更強的處理能力。

②分組交換與報文交換一樣,每個分組都要加上源、目的地址和分組編號等信息,使傳送的信息量大約增大5%~10%,一定程度上降低了通信效率,增加了處理的時間,使控制復雜,時延增加。

③當分組交換採用數據報服務時,可能出現失序、丟失或重復分組,分組到達目的結點時,要對分組按編號進行排序等工作,增加了麻煩。若採用虛電路服務,雖無失序問題,但有呼叫建立、數據傳輸和虛電路釋放三個過程。

⑸ 在計算機網路中表徵數據傳輸可靠性的指標是什麼

誤碼率。表徵數據傳輸可靠性的指標是誤碼率,即傳輸前後或出錯前後的出錯碼元數與總碼元數之比,當以二進制位為碼元時,誤碼率表示錯誤的比特數與總比特數之比。數據傳輸指數據發送端依據與接收端約定的規程或協議,將發送的數據進行編碼後,通過傳輸介質上的傳輸信道(或稱鏈路)傳輸到數據接收端的過程和技術。