计算机网络和因特网

Internet:

主机/端系统（end System / host）：

• 硬件

• 操作系统

• 网络应用程序

通信链路：

• 光纤、网络电缆、无线电、卫星

• 传输效率：带宽（bps）

分组交换设备：转达分组

包括：路由器和交换机

协议：

作用：控制发送信息、接收信息

定义：在两个或多个通讯实体之间交换的报文格式和次序，以及在报文传输和接受或其他事件方面所采取的动作 

主要协议：TCP协议、UDP协议、IP协议等

因特网的标准：

REC：评价文档

IETF:因特网工程任务组

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网络结构：

网络边缘：

接入网：将端系统物理连接到其边缘路由器的网络

物理媒体

作用：运行应用程序（Web,email等）

客户/服务器模式：

• 客户端向服务器请求、接受服务
• 如Web浏览器/服务器，Email客户端/服务器等

对等（peer-peer）模式：

• 很少（甚至没有）专门的服务器
• 如Gnutella、KaZaA、Emule

目标：在端系统之间传输数据

UDP：用户数据报协议（流媒体、远程会议、DNS、Internet电话）

• 无连接
• 不可靠数据传输
• 无流量控制
• 无拥塞控制

网络核心：路由器的网状网络

电路交换（circuit switch）：端到端的资源被分配给源端到目标端的呼叫 

定义：图中，每段链路有4条线路：该呼叫采用了上面链路的第2个线路，右边链路的第一个线路（piece）

特点:

• 独享资源：不同享（每个呼叫一旦简历2起来就能够保证性能）

• 如果呼叫没有数据发送，被分配的资源就会被浪费

• 通常被传统电话网络采用

• 为呼叫预留端-端资源

1. 链路带宽、交换能力
2. 专用资源：不共享
3. 保证性能
4. 要求建立呼叫连接

  缺点：

• 线路交换不适合计算机之间的通信：因为其建立时间长，计算机之间的通信有突发性，如果使用线路交换，则浪费的片较多，并且可靠性也不高

      电路交换网络中的复用：

• FDM（频分）

• TDM（时分）

分组交换（packet switch）：

实质：存储-转发

分类：（按照有无网络层的连接）

• 数据报网络

1. 分组的目标地址决定下一跳
2. 在不同的阶段，路由可以改变
3. 类似：问路

数据报的工作原理：

• 在通信之前，无需建立起一个连接，有数据就传输
• 每一个分组都独立路由（路径不一样，可能会失序）
• 路由器根据分组的目标地址进行路由

• 虚电路网络

1. 每个分组都带标签（虚电路标记VCID,标签决定下一跳）
2. 在呼叫建立时决定路径，在整个呼叫中路径保持不变
3. 路由器维持每个时间的状态信息
4. X.25 和 ATM

公式：在一个速率为R bps的链路，一个长度为L bps的分组的存储转发延时：L/R s

排队延迟和丢失 ：

若到达速率 > 链路输出速率：

• 分组将会排队，等待传输
• 如果路由器的缓存用完了，分组将会被抛弃

分组交换 VS 电路交换：

• 总的来说，分组交换允许更多用户使用网络！
• 电路交换最多支持10个用户同时使用，而分组交换最多可支持35个用户同时使用，且活跃用户>=10的概率为0.0004