《构建高性能Web站点》学习笔记02

第2章 数据的网络传输

2.1 分层网络模型

基础知识：OSI七层模型、TCP/IP四层模型

• OSI(Open System Interconnection)七层模型：

  • 应用层：网络服务与用户的接口。(HTTP,FTP,DNS,TELNET,POP3...)
  • 表示层：定义数据格式及加密。(JPEG,ASCII...)
  • 会话层：建立，管理，终止会话。(RPC,SQL...)
  • 传输层：定义数据传输的协议端口号，流控，差错校验。(TPC,UDP...)
  • 网络层：逻辑地址寻址，实现不同网络间的路径选择。(IPV4,IPV6...)
  • 数据链路层：建立逻辑连接，进行硬件地址寻址、差错校验等。
  • 物理层：建立，维护，断开物理连接。

• TCP/IP四层模型：

  • 应用层: 为用户提供所需要的各种服务。
  • 传输层: 为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。
  • 网际互联层: 主要解决主机到主机的通信问题。(OSI模型的网络层)
  • 网络接入层: 负责监视数据在主机和网络之间的交换。 (OSI模型的物理层和数据链路层相对应)

2.2 带宽

数据如何发送

• 1.数据写入内存地址空间（变量赋值）
• 2.通过系统函数库接口向内核发出系统调用，将数据从用户态内存区复制到内核缓冲区。
• 3.内核通知网卡控制器取数据；网卡控制器根据网卡驱动信息将要发送的数据复制到网卡缓冲区。
• 4.对数据进行字节到位的转换，将数字信号发送到线路中，同时释放缓冲区。
• 5.网卡通过物理装置生成可以传播的各种信号（电信号/光信号）

数据发送速度

• 数据发送装置将二进制信号传送至线路的能力，称为信号传输频率。数据链路层对于数据帧传输的控制机制是按照接收能力来确定发送速度的。
• 要提高计算机总线宽度，可以提高频率和总线宽度。

2.3 响应时间

下载速度

• 下载速度：单位时间内从服务器到达用户PC的数据量大小，一般用字节数来描述Bytes/s。
• 数据从服务器开始发送到完全到达用户PC的时间，称为响应时间。
• 处理时间：数据在交换节点中为存储转发而进行处理花费的时间。
• 响应时间 = 发送时间 + 传播时间 + 处理时间

2.4 互联互通