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计算机网络数据传输表

发布时间: 2023-10-09 04:16:45

⑴ 拓扑图是什么意思

拓扑图一般指拓扑结构图。

拓扑结构图是指由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图。网络拓扑定义了各种计算机、打印机、网络设备和其他设备的连接方式。换句话说,网络拓扑描述了线缆和网络设备的布局以及数据传输时所采用的路径。网络拓扑会在很大程度上影响网络如何工作。

网络拓扑包括物理拓扑和逻辑拓扑。物理拓扑是指物理结构上各种设备和传输介质的布局。物理拓扑通常有总线型、星型、环型、树型、网状型等几种。

总线结构

总线结构是比较普遍采用的一种方式,它将所有的入网计算机均接入到一条通信线上,为防止信号反射,一般在总线两端连有终结器匹配线路阻抗。

总线结构的优点是信道利用率较高,结构简单,价格相对便宜。缺点是同一时刻只能有两个网络节点相互通信,网络延伸距离有限,网络容纳节点数有限。在总线上只要有一个点出现连接问题,会影响整个网络的正常运行。目前在局域网中多采用此种结构。

⑵ 电脑怎样通过互联网传输数据

网络中数据传输过程

我们每天都在使用互联网,我们电脑上的数据是怎么样通过互联网传输到到另外的一台电脑上的呢?

我们知道现在的互联网中使用的TCP/IP协议是基于,OSI(开放系统互联)的七层参考模型的,(虽然不是完全符合)从上到下分别为 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层和物理层。其中数据链路层又可是分为两个子层分别为逻辑链路控制层(Logic Link Control,LLC )和介质访问控制层((Media Access Control,MAC )也就是平常说的MAC层。LLC对两个节点中的链路进行初始化,防止连接中断,保持可靠的通信。MAC层用来检验包含在每个桢中的地址信息。在下面会分析到。还要明白一点路由器是在网路层的,而网卡在数据链路层。

我们知道,ARP(Address Resolution Protocol,地址转换协议)被当作底层协议,用于IP地址到物理地址的转换。在以太网中,所有对IP的访问最终都转化为对网卡MAC地址的访问。如果主机A的ARP列表中,到主机B的IP地址与MAC地址对应不正确,由A发往B数据包就会发向错误的MAC地址,当然无法顺利到达B,结 果是A与B根本不能进行通信。

首先我们分析一下在同一个网段的情况。假设有两台电脑分别命名为A和B,A需要相B发送数据的话,A主机首先把目标设备B的IP地址与自己的子网掩码进行“与”操作,以判断目标设备与自己是否位于同一网段内。如果目标设备在同一网段内,并且A没有获得与目标设备B的IP地址相对应的MAC地址信息,则源设备(A)以第二层广播的形式(目标MAC地址为全1)发送ARP请求报文,在ARP请求报文中包含了源设备(A)与目标设备(B)的IP地址。同一网段中的所有其他设备都可以收到并分析这个ARP请求报文,如果某设备发现报文中的目标IP地址与自己的IP地址相同,则它向源设备发回ARP响应报文,通过该报文使源设备获得目标设备的MAC地址信息。为了减少广播量,网络设备通过ARP表在缓存中保存IP与MAC地址的映射信息。在一次 ARP的请求与响应过程中,通信双方都把对方的MAC地址与IP地址的对应关系保存在各自的ARP表中,以在后续的通信中使用。ARP表使用老化机制,删除在一段时间内没有使用过的IP与MAC地址的映射关系。一个最基本的网络拓扑结构:

PC-A并不需要获取远程主机(PC-C)的MAC地址,而是把IP分组发向缺省网关,由网关IP分组的完成转发过程。如果源主机(PC-A)没有缺省网关MAC地址的缓存记录,则它会通过ARP协议获取网关的MAC地址,因此在A的ARP表中只观察到网关的MAC地址记录,而观察不到远程主机的 MAC地址。在以太网(Ethernet)中,一个网络设备要和另一个网络设备进行直接通信,

除了知道目标设备的网络层逻辑地址(如IP地址)外,还要知道目标设备的第二层物理地址(MAC地址)。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址,查询目标设备的MAC地址,以保证通信的顺利进行。 数据包在网络中的发送是一个及其复杂的过程,上图只是一种很简单的情况,中间没有过多的中间节点,其实现实中只会比这个更复杂,但是大致的原理是一致的。

(1)PC-A要发送数据包到PC-C的话,如果PC-A没有PC-C的IP地址,则PC-A首先要发出一个dns的请求,路由器A或者dns解析服务器会给PC-A回应PC-C的ip地址,这样PC-A关于数据包第三层的IP地址信息就全了:源IP地址:PC-A,目的ip地址:PC-C。

(2)接下来PC-A要知道如何到达PC-C,然后,PC-A会发送一个arp的地址解析请求,发送这个地址解析请求,不是为了获得目标主机PC-C的MAC地址,而是把请求发送到了路由器A中,然后路由器A中的MAC地址会发送给源主机PC-A,这样PC-A的数据包的第二层信息也全了,源MAC地址:PC-A的MAC地址,目的MAC地址:路由器A的MAC地址,

(3)然后数据会到达交换机A,交换机A看到数据包的第二层目的MAC地址,是去往路由器A的,就把数据包发送到路由器A,路由器A收到数据包,首先查看数据包的第三层ip目的地址,如果在自己的路由表中有去往PC-C的路由,说明这是一个可路由的数据包。 (4)然后路由器进行IP重组和分组的过程。首先更换此数据包的第二层包头信息,路由器PC-A到达PC—C要经过一个广域网,在这里会封装很多广域网相关的协议。其作用也是为了找下一阶段的信息。同时对第二层和第三层的数据包重校验。把数据经过Internet发送出去。最后经过很多的节点发送到目标主机PC_C中。

现在我们想一个问题,PC-A和PC-C的MAC地址如果是相同的话,会不会影响正常的通讯呢!答案是不会影响的,因为这两个主机所处的局域网被广域网分隔开了,通过对发包过程的分析可以看出来,不会有任何的问题。而如果在同一个局域网中的话,那么就会产生通讯的混乱。当数据发送到交换机是,这是的端口信息会有两个相同的MAC地址,而这时数据会发送到两个主机上,这样信息就会混乱。因此这也是保证MAC地址唯一性的一个理由。


  • 我暂且按我的理解说说吧。

先看一下计算机网络OSI模型的七个层次:

┌—————┐

│ 应用层 │←第七层

├—————┤

│ 表示层 │

├—————┤

│ 会话层 │

├—————┤

│ 传输层 │

├—————┤

│ 网络层 │

├—————┤

│数据链路层│

├—————┤

│ 物理层 │←第一层

└—————┘


而我们现在用的网络通信协议TCP/IP协议者只划分了四成:


┌—————┐

│ 应用层 │ ←包括OSI的上三层

├—————┤

│ 传输层 │

├—————┤

│ 网络层 │

├—————┤

│网络接口层 │←包括OSI模型的下两层,也就是各种不同局域网。

└—————┘


两台计算机通信所必须需要的东西:IP地址(网络层)+端口号(传送层)。


两台计算机通信(TCP/IP协议)的最精简模型大致如下:


主机A---->路由器(零个或多个)---->主机B


举个例子:主机A上的应用程序a想要和主机B上面的应用程序b通信,大致如下


程序a将要通信的数据发到传送层,在传送层上加上与该应用程序对应的通信端口号(主机A上不同的应用程序有不同的端口号),如果是用的TCP的话就加上TCP头部,UDP就加上UDP头部。

在传送成加上头部之后继续向往下传到网络层,然后加上IP头部(标识主机地址以及一些其他的数据,这里就不详细说了)。

然后传给下层到数据链路层封装成帧,最后到物理层变成二进制数据经过编码之后向外传输。


在这个过程中可能会经过许多各种各样的局域网,举个例子:


主机A--->(局域网1--->路由器--->局域网2)--->主机B


这个模型比上面一个稍微详细点,其中括号里面的可以没有也可能有一个或多个,这个取决于你和谁通信,也就是主机B的位置。


主机A的数据已经到了具体的物理介质了,然后经过局域网1到了路由器,路由器接受主机A来的数据先经过解码,还原成数据帧,然后变成网络层数据,这个过程也就是主机A的数据经过网络层、数据链路层、物理层在路由器上面的一个反过程。

然后路由器分析主机A来的数据的IP头部(也就是在主机A的网络层加上的数据),并且修改头部中的一些内容之后继续把数据传送出去。


一直到主机B收到数据为止,主机B就按照主机A处理数据的反过程处理数据,直到把数据交付给主机B的应用程序b。完成主机A到主机B的单方向通信。


这里的主机A、B只是为了书写方便而已,可能通信的双方不一定就是个人PC,服务器与主机,主机与主机,服务器与服务器之间的通信大致都是这样的。


再举个例子,我们开网页上网络:

就是我们的主机浏览器的这个应用程序和网络的服务器之间的通信。应用成所用的协议就是HTTP,而服务器的端口号就是熟知端口号80.


大致过程就是上面所说,其中的细节很复杂,任何一个细节都可以写成一本书,对于非专业人员也没有必要深究。

⑶ 计算机网络7层协议数据的传输速度单位分别是什么

在传输层的数据叫段,网络层叫包,数据链路层叫帧,物理层叫比特流,这样的叫法叫PDU(协议数据单元)。

网络七层协议:OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型,他是一个定义的非常好的协议规范。OSI模型有7层结构,每层都可以有几个子层。 OSI的7层从上到下分别是:

7应用层6表示层5会话层4传输层3网络层2数据链路层1物理层其中高层,

即7、6、5、4层定义了应用程序的功能,

下面3层,即3、2、1层主要面向通过网络的端到端的数据流。

(3)计算机网络数据传输表扩展阅读:

协议分层的作用:

1、人们可以很容易地讨论和学习协议的具体细节。

2、层间的标准接口有利于项目的模块化。

3、营造更好的互联环境。

4、降低了复杂性,使程序更容易修改,使产品开发更快。

5、每一层利用相邻的底层服务,更容易记住每一层的功能。

大多数计算机网络采用分层结构,计算机网络分为若干层次,高水平的系统只有低水平的使用系统提供的接口和功能,不需要了解底层的实现算法和协议的功能;较低的级别也只使用从较高级别系统传递的参数,这就是级别间的独立性。

由于这种独立性,层次结构中的每个模块都可以被一个新模块所替代,只要新模块具有与旧模块相同的功能和接口,即使它们使用不同的算法和协议。

为了在计算机和网络中的终端之间正确地传输信息和数据,必须在数据传输的顺序、数据的格式和内容上有一个约定或规则,称为协议。

⑷ 《计算机网络》数据交换有几种方式

1.电路交换技术

电路交换技术的典型代表:公众电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM网和CDMA网)

基本特点:采用面向连接的方式,在双方进行通信之前,需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路,通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源,直到通信结束,并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。

优点:

①由于通信线路为通信双方用户专用,数据配陵直达,所以传输数据的时延非常小。

②通信双方之间的物理通路一旦建立汪宏,双方可以随时通信,实时性强。

③双方通信时按发送顺序传送数据,不存在失序问题。

④电路交换既适用于培陵戚传输模拟信号,也适用于传输数字信号。

⑤电路交换的交换的交换设备(交换机等)及控制均较简单。

缺点:

①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。

②电路交换连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用低。

③电路交换时,数据直达,不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。

2.报文交换技术

报文交换技术和分组交换技术类似,也是采用存储转发机制,但报文交换是以报文作为传送单元,由于报文长度差异很大,长报文可能导致很大的时延,并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难,为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的,节点需要分配不同大小的缓冲区,否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务,如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些,分组交换是在报文交换的基础上,将报文分割成分组进行传输,在传输时延和传输效率上进行了平衡,从而得到广泛的应用。

优点:

①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路,不存在连接建立时延,用户可随时发送报文。

②由于采用存储转发的传输方式,使之具有下列优点:a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施,加之交换结点还具有路径选择,就可以做到某条传输路径发生故障时,重新选择另一条路径传输数据,提高了传输的可靠性;b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配,甚至收发双方可以不同时处于可用状态。这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信;c.提供多目标服务,即一个报文可以同时发送到多个目的地址,这在电路交换中是很难实现的;d.允许建立数据传输的优先级,使优先级高的报文优先转换。

③通信双方不是固定占有一条通信线路,而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路,因而大大提高了通信线路的利用率。

缺点:

①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程,从而引起转发时延(包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等),而且网络的通信量愈大,造成的时延就愈大,因此报文交换的实时性差,不适合传送实时或交互式业务的数据。

②报文交换只适用于数字信号。

③由于报文长度没有限制,而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文,当输出线路不空闲时,还可能要存储几个完整报文等待转发,要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本,减少结点的缓冲存储器的容量,有时要把等待转发的报文存在磁盘上,进一步增加了传送时延。

3.分组交换技术

电路交换技术主要适用于传送话音相关的业务,这种网络交换方式对于数据业务而言,有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性,峰值比特率和平均比特率相差较大,如果采用电路交换技术,若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费,如果按照平均比特率分配带宽,则会造成数据的大量丢失。其次是和语音业务比较起来,数据业务对时延没有严格的要求,但需要进行无差错的传输,而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式,它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式,将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据,并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段,作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术,在通信之前不需要建立连接,每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中,然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点,这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的电路利用率高,但时延较大。

优点:

①加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输,可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行,这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。此外,传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多,这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。

②简化了存储管理。因为分组的长度固定,相应的缓冲区的大小也固定,在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理,相对比较容易。

③减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短,其出错机率必然减少,每次重发的数据量也就大大减少,这样不仅提高了可靠性,也减少了传输时延。

④由于分组短小,更适用于采用优先级策略,便于及时传送一些紧急数据,因此对于计算机之间的突发式的数据通信,分组交换显然更为合适些。

缺点:

①尽管分组交换比报文交换的传输时延少,但仍存在存储转发时延,而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。

②分组交换与报文交换一样,每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息,使传送的信息量大约增大5%~10%,一定程度上降低了通信效率,增加了处理的时间,使控制复杂,时延增加。

③当分组交换采用数据报服务时,可能出现失序、丢失或重复分组,分组到达目的结点时,要对分组按编号进行排序等工作,增加了麻烦。若采用虚电路服务,虽无失序问题,但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。

⑸ 在计算机网络中表征数据传输可靠性的指标是什么

误码率。表征数据传输可靠性的指标是误码率,即传输前后或出错前后的出错码元数与总码元数之比,当以二进制位为码元时,误码率表示错误的比特数与总比特数之比。数据传输指数据发送端依据与接收端约定的规程或协议,将发送的数据进行编码后,通过传输介质上的传输信道(或称链路)传输到数据接收端的过程和技术。