本资源是关于计算机网络的期末复习材料,重点关注各层数据单位和设备,采用自顶向下的理解方式。内容源自《计算机网络:自顶向下方法》的第四版,作者为Jim Kurose和Keith Ross,中文译者为陈鸣。复习资料涵盖了从应用层到物理层的主要概念,包括不同层次的数据单位、关键设备及其功能,并简要介绍了计算机网络和因特网的基础知识。
在计算机网络中,各层的数据单位和设备如下:
1. **应用层**:此层处理用户直接交互的应用,如FTP(文件传输协议)、SMTP(简单邮件传输协议)和HTTP(超文本传输协议)。数据单位称为报文。
2. **运输层**:主要负责端到端的数据传输,提供TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)两种服务。TCP提供可靠的数据传输,包括报文段的排序和错误检测,而UDP则更轻量级,无连接且不可靠。网络设备是网关。
3. **网络层**:处理不同网络间的路由选择,主要协议是IP(互联网协议),还有路由协议。数据单位是数据报。关键设备是路由器,用于转发数据包。
4. **链路层**:在局域网内部操作,如PPP(点对点协议)和Ethernet(以太网)。数据单位是帧,设备通常是交换机,负责在相同网络中的设备间转发数据。
5. **物理层**:处理实际的物理信号,如比特流。设备包括中继器,用于延长物理线路的传输距离。
复习资料还强调了计算机网络和因特网的基本概念:
- **因特网**是由数以百万计的互联计算设备组成的,它们通过各种通信链路(如光纤、铜线、无线电和卫星)相互连接,具有不同的带宽。路由器是网络的核心,负责数据分组的转发。
- **因特网是“网络的网络”**,具有松散的等级结构,由本地ISP(因特网服务提供商)、区域ISP和全球范围内的路由器网络组成。此外,因特网有严格的标准化过程,RFC(请求评论)是确立因特网标准的方式,IETF(因特网工程任务组)负责这些标准的制定。
- **协议**是网络中通信实体之间进行数据交换的规则,如TCP、IP、HTTP、FTP和PPP等。协议定义了数据的格式、顺序和动作。
- **面向连接服务**(如TCP)提供可靠的数据传输、流控和拥塞控制,适用于HTTP、FTP、Telnet和SMTP等应用。
- **无连接服务**(如UDP)不保证数据传输的可靠性,适用于流媒体、电信会议、DNS和VoIP(以太网电话)等对实时性要求较高的应用。
- **网络核心**由互联的路由器组成,主要问题是数据如何在网络中有效地传输。网络传输方式有两种:电路交换(如电话系统)和分组交换(如因特网)。分组交换允许数据以离散的块发送,提高了网络效率。