1.1什么是因特网
硬件加软件;分布式
1.1.1具体的(nuts and bolts)描述
服务器+主机;
通信链路:同轴电缆,铜线。速率: bit/s 。 包选择器:数据被分割成packets。
包选择器:路由器和链路层交换机。链路层交换机通常用于接入网络,而路由器通常用于网络核心
终端系统通过ISP(因特网服务提供者)上网
数据传输遵循协议,TCP和IP最重要。
1.1.2服务器描述
例子:邮递API,不管快递,还有特快、签收服务。服务器:邮局。
1.1.3什么是协议
类比:人之间的礼节,比如打招呼的礼节。不同国家的礼节不同,所以难以沟通。而因特网有相同的协议。除了目的的信息外,还有挥手、微笑的动作。
因特网协议:硬件和软件的礼节。不同的协议实现不同的任务。规定形式和顺序
1.2网络的边缘
即因特网的终端系统,包括电脑、服务器、手机等。
HOSTs=end systems,包括客户端和服务器。
1.2.1上网
家庭:DSL(数字用户线路)、线缆、光纤、拨号、卫星
企业:局域网、wifi
1.2.2物理媒介
信息表现不同:脉冲或波形频率。分为:有向和无向。成本相对来说低,一般建筑的房间有铜线、同轴电缆、光纤。
双绞铜线:
1.3因特网的核心
1.3.1包的选择
大信息被分为若干包
- 大多包选择器用存储转发传输
最简单场景,存储转发耗时:time=N*L/R ;发送一个包,省略线上时间,N是链路数
排队耗时:output buffer,链路被占用时,需等待。输出缓存满的时候发生包丢失。
- 转发表和路由协议
路由:问路(ip)。转发表由路由规则自动设定。
1.3.2回路选择
回路选择是预定酒店,包转发是直接去,可能要排队,但不用预定。
包选择和回路选择比较:一样生产力下,一个按需分配,一个均分。包选择更快、简单,但是实时相对不可靠。和时分复用比:lM网速,每个人是100k,35个人可以用(超过10个人活跃概率极小);或者1M网速,10个人,传输速率更大(10个人一块用几率小)。
1.3.3网络的网络
ISP连接终端和资源提供者。ISPs(因特网)连接各个ISP。
结构1:一个全球ISP连接所有其他ISP。其他ISP接入要按流量收钱。
结构2:其他公司也搞结构1,有不同的全球ISP,因此全球ISP也要连接在一起。
结构3:没有官方的规定,谁厉害谁在上面(收连接费)
结构5:google出现,暗网连接着Tier ISP要向他们交钱,谷歌不可能连接所有access isp。对于底层ISP来说,省钱了。如果直接和谷歌连接,应该不要钱。但是谷歌一般连接大一点的ISP,所以个人的ISP还是要按流量要钱的。
1.4 延迟、丢失和包转发中的吞吐量
1.4.1 包选择网络概况
节点延迟包括nodal processing delay, queuing delay, transmission delay,and propagation delay;
处理延迟:检查包头、确定下一个路由、检查错误等。微妙级
排队延迟:微妙到毫秒级
传输延迟:网速/bits L/R。微秒到毫秒级
传播延迟:印象中的光速了。广域网中豪秒级
传输延迟和传播延迟比较:调制(高速刷卡)和开车时间
1.4.2 排队延迟和包丢失
排队要缓冲区,满了,后面到的就抛弃了
1.4.3 端对端延迟
发送端到资源端,包含了多个路由
路由追踪:测试用的,看看中间的路由个数和时间
终端系统、应用和其他延迟:共享介质(wifi调制器)、Ip通话
1.4.4 计算机网络的吞吐量
1.5 协议层和他们的服务模型
1.5.1 分层架构
协议分层:举例,n层提供的服务包括可靠的点对点传递信息,要用到n-1层的不可靠传信息功能,再加上n层独有的功能:检测和重发丢失的信息。
应用层:在终端系统,包:信息message HTTP FTP SMTP
传输层:传递应用层的信息; TCP:连接的可靠的,分割长的信息;UDP:无连接不可靠的。包:块segment
网络层:块+终端ip--->传输到终点主机的传输层。包:数据报 IP协议
链路层:节点到节点,之后交给下一个节点的网络层 包:帧 WIFI ETHERNET
物理层:
OSI模型:早期的,ISO制定的,现在没有啥用了,光让我们背了。。。。
1.5.2 封装
一层一层处理,加上东西,还有分割等操作。
1.6 遭受攻击的网络
坏家伙可以通过互联网让你的主机中毒:病毒(需要交互)、蠕虫(不需交互,处在危险网络中)
坏家伙可以攻击服务器和网络基础设施:denial-of-service (DoS) :漏洞攻击、带宽溢出、连接溢出
坏家伙可以监听数据包:无线
坏家伙可以伪装成你信任的人:
1.7 计算机网络和因特网的历史
1.7.1 包选择的发展: 1961-1972 时分技术,第一封邮件1972
1.7.2 专有网络和网络互联:1972-1980 TCP UDP IP
1.7.3 网络生长:1980-1990
1.7.4 网络爆炸:1990s