主机,端系统:PC,linux工作站,智能手机等与因特网相连的设备,因为他们处于互联网的边缘,所以称为端系统。
端系统通过通信链路和分组交换机连接到一起。通信链路由不同类型的物理媒体组成,不同的链路能够以不同的速率传数据,传输速率以bit/s或bps为单位。当一台端系统要想向另一台端系统发送数据时,发送端系统将数据分段,并为每个数据段加上首部字节。由此形成的信息包用计算机的术语来说叫分组,这些分组通过网络发送到目的端系统,在那里被装配成初始数据。分组交换机通过它的一天入通信链路层接受到达分组,并从它的一条出通信链路层转发该分组。路由器和链路层交换机是常见的分组交换机。从发送端系统到接受端系统,一个分组所经历的一系列通信链路层和分组交换机称为通过该网络的路径。
分组交换机在链路的输入端使用存储转发传输机制。存储转发机制是指在交换机能够开始向输出链路传输该分组的第一个比特前,必须接受到整个分组。通过N条速率均为R的链路组成的路径(在源端到目的端系统之间有N-1个路由器),端到端的总时延=N*L/R;每个交换机与多条链路相连。对于每个链路,分组交换机都有一个输出缓存(也称为输出队列),用于存储路由器准备发往那条链路的分组。如果到达的分组需要传输到某条链路,却发现该链路正忙于传输其他分组,这个分组必须在该输出缓存中等待,因此,分组还要承受输出缓存的排队时延。排队时延是根据网络中的拥塞程度而变化的,但是因为缓存空间是有限的,一个到达的分组可能没有地方存放,因此将会出现分组丢失(丢包),到达的分组或已经排队的分组之一将被丢弃;转发表和路由选择协议,当源主机向目的端系统发送一个分组时,改分组的首部包含了目的地的ip地址。当一个分组到达网络中的路由器时,路由器检查该分组的目的地址的一部分,并向一台相邻路由器发送该分组。更特别的是,每台路由器有一饿转发表,用于将目的地址(或一部分)映射称为输出链路。
通过网络链路和交换机移动数据有两种基本方法:电路交换和分组交换。电路交换网络中,在端系统间通话期间,预留了端系统之间通信沿路径所需要的资源(缓存,链路传输速率),比如说传统的电话网络,通话建立起来,这条传输连接被建立起来,预留了恒定的传输速率,这条连接被称为电路。在分组交换中,这些资源是不需要预留的。
分组交换与电路交换的对比:分组交换提供了比电路交换更好的带宽共享;比电路交换更简单,更有效,实现成本更低。 但是分组交换不适合实时服务比如说电话和视频会议,因为他的端到端的时延是不可测的。(因为排队时延是不可测的)。
分组交换的时延:1.处理时延:检查分组首部和决定分组导向何处所需要的时间是处理时延的一部分。2.排队时延:在传输队列中,当分组在链路上等待传输时,它经受排队时延。排队时延取决于先前到达的正在排队等待向链路传输的分组数量。3.传输时延:将所有分组的比特传输向链路所需时间=L/R L是分组的长度,R是传输速率。4.传播时延:一旦一个比特被推向链路,该比特需要向路由器B传播,从该链路的起点到路由器B传播所需要的时间。
计算机网络中的吞吐量:=min{R1,R2.....Rn} R代表端与路由器或路由器与路由器的链路传输速率。目前因特网的核心过度装备了高速率的链路,因此目前因特网中对吞吐量的限制因素通常是接入网。吞吐量取决于数据流过的链路的传输速率和干扰流量。比如说,许多其他数据流也通过这条链路流动,一条高传输速率的链路也有可能成为文件传输的瓶颈链路。
tcp/ip协议的层次:1.应用层:协议有HTTP,FTP,SMTP 2.运输层:TCP,UDP 3.网络层:IP 4.链路层5.物理层。后面详细介绍。
OSI模型:应用层;表示层;会话层;运输层;网络层;数据链路层;物理层。在这些层次中,OSI添加了两个层次:会话层和表示层。表示层是为了使通信的应用程序能够解释交换数据的意义。会话层提供了数据交换定界和同步功能。
DNS:用于把人可读的因特网名字映射到他的32比特IP地址。