第一章 计算机网络和因特网

1.1 什么是因特网

1.1.1 具体构成描述

1.所有这些设备称为主机host或者端系统end system

2.端系统通过通信链路communication link和分组交换机packet switch连接到一起

3.分组交换机:路由器router(通常用于网络核心)和链路层交换机link-layer switch(通常用于接入网)

4.端系统通过因特网服务提供商ISP接入因特网

5.协议protocol控制因特网中信息的接收和发送。TCP/IP

6.因特网标准由因特网工程任务组IETF研发,标准文档称为请求评论RFC

1.1.2 服务描述

1.为应用程序提供服务的基础设施

2.应用程序编程接口。

1.1.3 什么是协议

1.一个协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序,以及报文发送,接收或其他事件所采取的动作。

1.2 网络边缘

1.主机可以分为客户client和服务器server。服务器大多在数据中心data center

1.2.1 接入网

1.接入网指将端系统连接到其边缘路由器的物理链路

2.家庭接入。数字用户线DSL和电缆。

DSL调制解调器(将数字数据转换为高频音)->中心局的DSLAM(将高频音转回数字数据).24Mbps下行和2.5Mbps上行传输速率

电缆。分频复用。混合光纤同轴HFC和电缆调制解调器。共享广播媒体

3.企业接入。多台PC->以太网交换机->机构路由器->机构ISP

4.无线接入网 802.11 Wifi

5.广域无线接入 3G,4G和LTE

6.主机,发送长度为L的数据包packets of data,速率为R,延时为L/R

1.2.2 物理媒介

1.物理媒介physical medium可以分为导引型媒体guided media(光缆、双绞线或同轴电缆)和非导引型媒体unguided media(无线局域网或数字卫星)

2.双绞线TP,传输速率从10Mpbs到10Gbps

3.同轴电缆,同心的而不是并行的,共享媒体

4.光纤,一种细而柔软,能够引导光脉冲的媒体,每个脉冲代表一个比特。极高的比特速率,不受电磁干扰,并且很难窃听

5.无线电radio

无线电信道承载电磁频谱中的信号。不需要物理线路,极大地依赖于传播环境和传输距离,如反射、物体地阻碍和干扰。可分为地面微微波、局域、广域和卫星(同步和近地)

1.3 网络核心

1.3.1 分组交换packet switching

1.端系统彼此交换报文message。源将长报文划分为较小的数据块,称之为分组packet

2.多数分组交换机在链路的输入端使用存储转发传输store-and-forward机制。该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之前,必须接收到整个分组,总延时为NL/R,N为路径数

3.排队时延和分组丢失。输出缓冲、排队时延、分组丢包

4.转发表forward(将目的地址映射称为输出链路)和路由选择协议routing(用于自动设置转发表)

1.3.2 电路交换circuit switching

1.网络创建电路时,在连接期间该网络链路上预留了恒定的传输速率,不共享。

2.端到端的连接。

3.电路交换网络中的复用:频分复用FDM和时分复用TDM。


FDM和TDM

4.分组交换与电路交换的对比。(1)分组交换提供了比电路交换更好的带宽共享(2)分组交换比电路交换更简单,更有效(3)分组交换非常适用于突发数据

1.3.3 网络的网络

1.因特网交换点IXP,所有对等的ISP在这里交换数据

2.内容提供商content provider


ISP的互联

1.4 分组交换网中的时延、丢包和吞吐量

1.4.1 分组交换网中的时延概述

1.时延可以分为(1)结点处理时延nodal processing(2)排队时延queuing(3)传输时延transmission(4)传播时延propagating。四个时延相加即为结点总时延total nodal

2.处理时延,包括检查分组首部和决定该分组导向何处

3.排队时延

4.传输时延L/R,仅当所有已经到达的分组被传输后,才能传输刚刚到达的分组,L为分组的长度。是路由器将分组推出所需的时间

5.传播时延,从链路起点到路由器传播所需要的时间。是一个比特从一台路由器到另一台路由器所需的时间

1.4.2 排队延时和丢包

1.流量强度traffic intensity=La/R,a为分组到达队列的平均速率。流量强度不能大于1

2.丢包

1.4.3 端到端时延

1.Traceroute程序

1.4.4 计算机网络中的吞吐量

1.吞吐量是指在发送者和接收者之间传输的比特的速率。瞬时/平均

2.吞吐量是瓶颈链路的传输速率,同时取决于干扰流量。

1.5 协议层级及其服务模型

1.5.1 分层的体系结构

1.协议分层具有概念化和结构化的优点

2.协议栈由5个层次组成:物理层、链路层、网络层、运输层和应用层。

3.应用层是网络应用程序及它们的应用层协议存留的地方,如HTTP、SMTP、FTP。分布在端系统上,信息分组称为报文message

4.运输层在应用程序端点之间传送应用层报文。TCP和UDP。TCP提供了面向连接的服务,确保传递和流量控制,提供拥塞控制机制。UDP提供无连接的服务。运输层分组称为报文段segment。

5.网络层的分组称为数据报datagram,从一台主机到另一台主机。IP协议

6.链路层的分组称为帧frame

7.物理层,双绞铜线、同轴电缆、光纤

8.OSI模型,将应用层划分为应用层、表示层和会话层。表示层的作用是使通信的应用程序能够解释交换数据的含义,会话层提供了数据交换定界和同步功能,包括了建立检查点和恢复方案的方法。

1.5.2 封装


封装
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,470评论 6 501
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,393评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,577评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,176评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,189评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,155评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,041评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,903评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,319评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,539评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,703评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,417评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,013评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,664评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,818评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,711评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,601评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容

  • 声明 本书为《计算机网络:自顶向下方法》(第六版),也就是图片上的那本。所有的课后复习题和习题答案均为个人理解,若...
    Wonter阅读 52,129评论 2 26
  • 网络层提供的两种服务 在计算机网络领域,网络层应该向运输层提供怎样的服务(面向连接还是无连接)曾引起了长期的争论,...
    srtianxia阅读 3,958评论 0 12
  • 第二章 物理层 频分复用:频分复用的用户在同样的时间占用不同的带宽资源(频率带宽) 时分复用:时分复用的用户在不同...
    PramaWells阅读 3,633评论 1 3
  • 嗨氏同群大神,声线巨好听。 大神陪打带出来的肉,也能混个质量局,关键是快速… 然后到了永恒钻石我立刻搞不定了,我直...
    晚晚inna阅读 226评论 0 0
  • 自杀的决定源于两个简单的理由: 生命的一切均一成不变,一旦青春消逝,一切都会朝着不好的方向发展。 知道世界上发生什...
    shamumu阅读 3,228评论 0 1