计算机网络基础:ISP、协议层次、传输方式解析

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"该资源主要涵盖了计算机网络的基本概念和部分面试相关的知识点,包括网络的层级结构、各种通信方式、协议和服务。" 在计算机网络中,首先我们要了解的是网络的层级结构,它通常被分为五个主要层次:应用层、运输层、网络层、链路层和物理层。每个层次都有其特定的任务和协议。 1. 应用层是最高层,它定义了应用程序如何使用网络来实现其功能,如DNS(域名系统)、HTTP(超文本传输协议)和SMTP(简单邮件传输协议)等。 2. 运输层主要负责端到端的数据传输,提供了两种主要协议:UDP(用户数据报协议)和TCP(传输控制协议)。TCP 提供面向连接、可靠的服务,而 UDP 则是无连接、不可靠的。 3. 网络层处理不同主机间的通信,IP(互联网协议)是其核心,负责数据包的路由选择。 4. 链路层的作用是在相邻节点间建立和管理通信链路,将网络层的数据分组封装成帧,并添加控制信息,如同步、地址和差错控制。 5. 物理层则涉及实际的比特传输,包括串行传输、信号类型(基带与带通)、编码方式(如不归零制、归零制、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码)以及传输媒介(如双绞线、同轴电缆和光缆)。 在通信过程中,我们关注几个关键性能指标:速率(最高数据率,通常以 bit/s 表示)、吞吐量(实际传输的数据量)、时延(包括发送时延、传播时延、处理时延和排队时延)以及时延带宽积。往返时间(RTT)是网络延迟的一个重要组成部分,对网络性能评估至关重要。 信道复用技术是提高信道利用率的关键,主要包括频分复用(FDM)、时分复用(TDM,包括统计时分复用STDM和异步时分复用)、波分复用(WDM,光的频分复用)和码分复用(CDM,如码分多址CDMA)。 此外,点对点协议PPP(Point-to-Point Protocol)是链路层的一种协议,用于在点对点连接上传输数据,它包含了一系列控制字符和帧封装机制,如FCS(帧校验序列)用于差错检测,但无差错接收并不意味着可靠传输,因为网络层的TCP协议会处理帧丢失、重复和失序等问题。 这些是计算机网络基础中的关键概念,对于理解和分析网络通信问题非常重要,同时也是面试中常见的知识点。