计算机网络评价指标和封包解包

文章目录

计算机网络评价指标和封包解包
- 一、前言
- 二、计网的评价指标
- - [2.1 速率](#2.1 速率)
  - - [2.1.1 定义](#2.1.1 定义)
    - [2.1.2 单位](#2.1.2 单位)
  - [2.2 带宽](#2.2 带宽)
  - - [2.2.1 定义](#2.2.1 定义)
    - [2.2.2 特点](#2.2.2 特点)
  - [2.3 吞吐量](#2.3 吞吐量)
  - - [2.3.1 定义](#2.3.1 定义)
  - [2.4 时延](#2.4 时延)
  - - [2.4.1 定义](#2.4.1 定义)
    - [2.4.2 分类](#2.4.2 分类)
  - [2.5 时延带宽积](#2.5 时延带宽积)
  - [2.6 往返时间](#2.6 往返时间)
  - [2.7 利用率](#2.7 利用率)
- 三、封包解包
- - [3.1 定义](#3.1 定义)
  - [3.2 目的](#3.2 目的)
- 四、网络体系的术语
- - [4.1 实体](#4.1 实体)
  - [4.2 协议](#4.2 协议)
  - [4.3 服务](#4.3 服务)
- 五、小结

一、前言

本篇旨在介绍一些关于计网的评价指标和封包解包的细节，相当于前菜部分，欢迎食用~

二、计网的评价指标

速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间、利用率

2.1 速率

2.1.1 定义

数据量在一定时间内传输的速度

2.1.2 单位

数据量： K M G T 以2为底： 2 10 2^{10} 210 2 20 2^{20} 220 2 30 2^{30} 230

速率：K M G T 以10为底： 1 0 3 10^{3} 103b/s 1 0 6 10^{6} 106b/s

来个题目练练手~

有一个待发送的数据块，大小为 100 M B 100MB 100MB，网卡的发送速率为100 M b p s Mbps Mbps，则网卡发送完该数据块需要多长时间？

100 / 100 = 1？ No No No...

M B MB MB： 2 20 2^{20} 220 字节

M b p s Mbps Mbps： 1 0 6 10^6 106 比特/s

2.2 带宽

2.2.1 定义

电子中的带宽：信号发送出去，需要以一个基准的波形，其中，信号的频率（Hz）即为带宽
计算机中的带宽：通信的线路所能传送的数据的能力

2.2.2 特点

木桶原理

高带宽，意味着网线（介质）、路由器（接口，转换器），电脑的接收端（网卡）都要相应的满足最高速率，才能达到效果

2.3 吞吐量

2.3.1 定义

电脑不是单进程处理（听音乐，微信聊天，打游戏可以同时进行）

吞吐量不是线路带宽，是指在单位时间内通过某个网络或接口的实际数据量（如：Web服务器，文件服务器，视频服务器传输的数据量），但是吞吐量受限于线路带宽。

吞吐量常被用于实际网络的测量。

2.4 时延

考研重点

2.4.1 定义

指数据从网络的一端传送到另一端所耗费的时间，称为延迟或迟延。数据可以由以一个或多个分组。

2.4.2 分类

发送、传播、排队、处理时延

发送时延：类似火车进匝门。跟火车的长度和收费站的接待速度相关。对应到网络中，就是数据分组和网卡，即为：
传播时延：很好理解了，和信道长度和信号传输速率相关
排队时延：数据分组在路由器或交换机（图中的中间那个圆形的器件）排队等待的时间
处理时延：数据分组在路由器或交换机被处理分拣的时间

整体来看：

2.5 时延带宽积

显而易见，传播时延和带宽的乘积

2.6 往返时间

指从发送端发送数据分组开始，到发送端收到接收端发来的相应确认分组为止，总共耗费的时间。

2.7 利用率

保证链路上都有数据传输。（利用率越大越好）

三、封包解包

3.1 定义

封包：在发送主机端，一个应用层的数据包被传输给传输层，运输层收取到数据包之后会附上附加信息（首部/头），该附加信息也许包括了：差错检测位信息等，逐层传递的过程中，每一层可能都会添加一些首部字段。

解包：数据到达目标服务器后，会进行一个完全相反的解包过程。

3.2 目的

各层独立发展，互不影响
便于寻址和路由（网络层和数据链路层）
保证通信的可靠性和有序性
进行有效的数据分割和重组

小例题~

假设 O S I OSI OSI参考模型的应用层欲发送 400 B 400B 400B的数据（无拆分 ），除物理层和应用层之外 ，其他各层在封装 P D U PDU PDU时均引入 20 B 20B 20B的额外开销，则应用层数据传输效率均为（80%）

O S I OSI OSI参考模型------7层
P D U PDU PDU------Protocol Data Unit ，协议数据单元，给每个数据加的头

真实要传400 B B B，但是要加入冗余------封包

400（应用层） + 20（表示层） + 20（会话层） + 20（传输层）+ 20（网络层） + 20 （数据链路层）= 500

400 / 500 = 0.8

四、网络体系的术语

4.1 实体

实体是指任何可发送或接收信息的硬件或软件进程

对等实体是指通信双方相同层次中的实体

4.2 协议

定义：告诉我们如何解析数据包，不同的符号对应不同的含义

种类：

语法协议（格式）
语义协议（定义通信双方要完成的操作）
同步（定义通信双方的时序关系，先后）

4.3 服务

下层为上层提供服务

同一系统内层与层之间交换的数据包称为服务数据单元（ S D U SDU SDU，Service Data Unit）

五、小结

经过本篇的学习，相信你已经逐渐入门啦~ 后续还会进行一个知识的预备，有了这些做基础，相信对于后续各个层次的深入学习更加得心应手~