计算机网络：概述笔记

主机（hosts）=端系统（end systems）

协议

网络协议(network protocol)，简称为协议。 "协议"一词常被用于描述外交关系，外交协议指国际礼仪规则. 这些规则以文明原则为基础, 使各国人民更容易生活和工作在一起.

协议规定了通信实体之间所交换的消息的 格式、意义、顺序以及针对收到信息或发 生的事件所采取的“动作”（actions）

协议的三要素 ：语法（Syntax）、语义（Semantics） 、时序（Timing）

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网络结构

网络结构：

• 网络边缘：主机、网络应用
• 接入网络/物理介质：有线或无线通信链路
• 网络核心：路由器

六种接入技术：

• 住宅接入：数字用户线路 (DSL) 和电缆网络
• 公司接入：以太网（Ethernet）和基于IEEE802.11技术的无线LAN接入（WiFi， 无线用户在几十米的范围内就能从接入点收发分组(数据报), 该接入点与企业网相连(很有可能使用以太网), 企业网再与有线因特网相连）
• 广域无线接入：3G，4G（LTE）

种类	速率	方式
拨号调制解调器	56Kbps	专用
HFC	下行42.8Mbps, 上行30.7Mbps	专用
DSL	下行24Mbps, 上行2.5Mbps	共享
FTTH	下行10-20Mbps, 上行2-10Mbps	专用

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Internet结构：端系统通过接入ISP（access ISPs ）连接到 Internet

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网络核心

网络核心的关键功能:路由+转发

数据交换的类型

• 电路交换

  • 电话网络
  • 独占资源
  • 多路复用
• 报文交换

• 分组交换

多路复用

• 频分多路复用FDM

• 时分多路复用TDM

• 波分多路复用WDM（光的频分复用）
• 码分多路复用CDM

FDM把链路带宽分成固定的大小, 每个用户享用链路中的部分带宽。不同于FDM，TDM先把链路在时域上分割为帧, 然后在每帧中划分出时隙, 每个用户在每帧中享有一个时隙. 这样不仅做到了为用户分配链路, 而且每个用户在属于他的时隙中能享用整条链路的带宽.

网络性能

速率即数据率(data rate)或称数据传输速 率或比特率(bit rate) ；

“带宽”(bandwidth)单位是赫兹（Hz） ，网络的“带宽”通常是数字信道所能传送的“最 高数据率”，单位：b/s (bps)；

四种分组延迟

• 结点处理延迟 （nodal processing delay）
• 排队延迟 （queueing delay）
• 传输延迟 （transmission delay）
• 传播延迟（propagation delay)

时延带宽积 = 传播时延 x 带宽 = d prop x R(bits)

分组丢失（丢包）

• 队列缓存容量有限
• 分组到达已满队列将被丢弃 (即丢包)
• 丢弃分组可能由前序结点或源重发（也可能不重发）

吞吐量（Throughput）表示在发送端与接收端之间传送数 据速率 (b/s)

计算机网络体系结构（分层结构）

OSI参考模型（理论模型）

TCP/IP参考模型（4层）

5层参考模型（综合OSI和TCP/IP优点）

• 应用层: 应用层协议用于各个端系统中的应用程序交换信息分组，该信息分组称为报文（message）；
• 运输层: 运输层的作用是在应用程序端点之间传送应用层报文段. 在因特网中有TCP和UDP两种运输协议, 任一个都能封装并运输应用层报文，运输层的分组称为报文段；
• 网络层: 网络层负责将运输层的报文段和目的地址封装成数据报， 用于下一层的传输；
• 链路层: 链路层会把网络层的数据报封装成链路层的帧，并把该帧传递给下一个结点；
• 物理层: 物理层的任务是将链路层每帧中的一个个比特移动到下一个节点，具体会落实到不同的物理媒介(双绞铜线, 光纤等)；