1.计算机网络和因特网
2020-06-20 本文已影响0人
Oliver_Li
- 因特网：为分布式应用提供服务的联网基础设施、由软件和硬件组成。
概念 解释 主机/端设备 计算设备，如PC、手机、电视等等。 端系统通过 通讯链路 和 分组交换机 连接到一起。 通讯链路 同轴电缆、铜线、光纤、无线电频谱。 分组 发送端将数据切割，并加上首部字节形成的包，方便在网络中传输。 分组交换机 主要是路由器、链路层交换机，负责分组的缓存、转发等工作。 因特网服务提供商（ISP） 中国知名的如电信、网通、铁通等。 协议 通讯实体间传输报文的格式、顺序或时间等规定。 套接字接口 端系统间交付数据的方式，在应用层使用。
- 网络边缘：
概念 解释 边缘路由器 端系统联网的第一台路由器。例如电脑连接家用的路由器。 接入网 边缘路由器入网前的网络，主要涉及家庭、企业接入边缘路由的方式如DSL、光纤、拨号、wifi等。 物理媒体 双绞线、同轴电缆、光纤等，生活常见的网络媒介。 - 网络核心：
- 分组交换（交换机简单流程描述）：
- 存储转发传输：交换机开始向输出链路传输前，必须接收到完整分组。
- 排队时延：如果链路忙同时又接到了其他分组，就会缓存在队列里等待转发。
- 分组丢失（丢包）：如果缓存队列满了，就会丢弃新来或者已经排队的分组。
- 转发表、路由选择协议：判断如何转发分组的路由机制。
最简单的端到端，中间一个交换机的示意图
- 电路交换：（略）
-
网络的网络：大体讲各个层级ISP之间如何互联，和高低层 ISP之间的付费关系，其中也夹杂着内容供应商（如谷歌）。
- 分组交换网中的时延、丢包和吞吐量：
- 时延的类型：
- 处理时延：如路由器检查分组首部，选择导向何处等工作的延迟。
- 排队时延：之前提到，链路繁忙分组放入队列待发送等待的延迟。
- 传输时延：路由器会等待一个分组完整到达后再转发到下个节点，这个等待的耗时。
- 传播时延：物理链路传播的延迟，如双绞线等媒介因传输效率导致的延迟。
- 排队时延和丢包：上面提到理解概念即可（略）。
- 吞吐量：接收数据的速率（以bps计），传输比特数/传输时间（秒）。这里会有一个常见换算，bps是以b（bit）为单位，但常见的单位KB、MB、GB等是以B（Byte）为单位，1Byte = 8bit，所以网上常见的如1024Mbps其实相当于128MB/s（1024/8）。
- 协议层次及其服务模型：
- 协议分层：
- 五层因特网协议栈：应用层，运输层，网络层，链路层，物理层。
- 七层OSI参考模型：应用层，表示层，会话层，运输层，网络层，链路层，物理层。
- 这本书主要以五层协议为划分讲解，这里有些叫法和其他教材不一样（运输层 - 传输层，链路层 - 数据链路层）。
- 应用层：
- 主要是应用程序和应用层协议（HTTP/SMTP/FTP等），分布在端系统上。
- 应用程序间交换信息分组称为 报文。
- 运输层（主要是TCP/UDP）：
- 通过传输层协议（TCP/UDP）传送应用层报文。其中TCP面向连接，有报文划分，拥塞控制，确保传递等机制。UDP提供无连接服务，不提供其他不必要机制。
- 运输层的分组称为 报文段。
- 网络层（主要是IP）：
- 网络层负责将称为 数据报的网络层分组从一台主机移动到另一台主机。
- 运输层协议向网络层递交报文段和目的地址（IP协议）。
- 链路层：
- 将数据报转移到下个节点（主机或路由器），在每个节点网络层将数据报下传给链路层，链路层沿着路径将数据报传递给下个节点，在下个节点，链路层将数据包上传给网络层。
- 链路层分组为帧。
- 物理层：
- 一个个比特移动到下个节点，与传输媒体（双绞线，光纤等）相关。
- 物理层传输单位是比特。
- 封装（各层之间传递、数据切分、添加报文头部变成新的对象）：
- 链路交换机实现第一层和第二层不能识别IP但能识别第二层地址，路由器实现第一至三层可识别IP。
- 应用层报文 + 运输层首部 = 运输层报文段。
- 运输层报文段 + 网络层首部（端地址）= 网络层数据报。
- 网络层数据报 + 链路层首部 = 链路层帧。
- 最后物理层直接用电信号传输比特。
- 面对攻击的网络（略）
- 计算机网络和因特网历史（略）
