《计算机网络自顶向下》学习笔记：Chapter1
@lizzy0323

第一章计算机网络与因特网

1.1 什么是因特网

因特网是一个世界范围内的网络，由许多设备（主机和端系统构成），端系统们通过分组交换机和通信链路连接在一起，最常用的分组交换机为路由器，端系统通过因特网服务提供商接入因特网（在中国就是移动电信联通啦啦啦），端系统，分组交换机，和其他因特网部件都要运行一些协议，这样他们就能进行数据的交互

1.2 网络边缘

端系统也称为主机，他们运行应用程序，主机往往被分为两类：服务器（server）和客户（client），也就是课本里所讲的C/S模式啦，服务器是强大的数据中心，也就是我们平常看不到的linux服务器，淘宝双十一会遭受灾难的那个，客户就是我们的电脑和手机了。

1.2.1 接入网

如何将端系统连接到边缘路由器呢？

现在有常见的方法多种，现在根据不同的需求进行介绍：

家庭接入方面：

DSL（数字用户线）：它有三种独立的信道，分别占不同的频率，它的ISP为电话公司

电缆（利用有线电视基础设施接入）：将网络划分为上下两个信道，接入通常是不对称的，下行信道分配的传输速率通常比上行信道的高，并且共享广播媒体（使用的人多会卡）

FTTH：光纤到户，属于更高速的新兴技术，
企业、家庭接入:

使用局域网LAN系统将端系统接入到边缘服务器，我们常用的WiFi也是这种网络，但最初是在企业、学校中多见。
广域无线接入：

3G和LTE技术，应用于蜂窝移动电话相同的无线基础设施，通过蜂窝网提供和运营的基站来发送和接受分组，与WiFi不同的是在数万米范围内仍可以接受（也就是用流量上网啦）

1.2.2 物理媒体

主要分为两种，导引型媒体和非导引型媒体，举几个例子：双绞铜线（用于DSL），同轴电缆，光纤，陆地无线电信道，卫星无线电信道等

1.3 网络核心

1.3.1 分组交换

1.存储发送

2.排队时延和分组丢失

3.转发表和路由选择协议：决定了该往哪发送

1.3.2 电路交换

传统的电话网络是电路交换的例子，当两台主机要通信时，电路交换网络建立一条专用的端到端连接，链路中的电路需要复用来提高效率而这种复用一般是频分复用（FDM）和时分复用（TDM），连接时，每条连接均有一个频段，称之为带宽。

1.4 分组交换里的时延、丢包和吞吐量

1.4.1 时延

分组交换里的时延描述：

处理时延，检查分组首部以及分组导向何处所需的时间
排队时延，分组在链路上等待传输时的时延，特定分组的排队时延取决于先期到达的正在准备传输的分组数量
传输时延，将所有分组的比特推向链路所需的时间。
传播时延，分组在链路上传播所需的时间取决于物理媒体，等于两台路由器之间的距离/传播速率

1.4.2 排队时延和丢包

流量强度趋近于1，平均排队时延迅速增加

丢包：如果发送的分组是一个满的队列，路由器会丢弃这个分组，流量强度增加丢包率会更高

1.4.3 端到端时延

dend−end=N(dproc+dtrans+dprop)dtrans=L/R其中,L是分组长度d_{end-end}=N(d_{proc}+d_{trans}+d_{prop}) \\d_{trans}=L/R\\其中,L是分组长度 dend−end=N(dproc+dtrans+dprop)dtrans=L/R其中,L是分组长度

利用这个公式，就算出了端到端的时延。

1.4.4 计算机网络中的吞吐量

同样是计算机网络中一个重要的性能度量，分为瞬时吞吐量和平均吞吐量两种，为了理解吞吐量这个概念，书中举了一个简单例子，假设一个cs系统，一个路由器，两条线路，从服务器到路由器的速率为
RsR_s Rs
路由器到客户的速率为
RsR_s Rs
那么，吞吐量为
min(Rs,Rc)min({R_s,R_c}) min(Rs,Rc)
可以理解为是瓶颈链路的传输速率。

1.5 协议层次以及服务模型

对计网分层的好处：就像坐飞机从一个地方到另一个地方一样，例如每层之间都有相应的协议，就像登机需要出示相关证件/机票一样，如果需要某一层出了差错需要修改，非常容易，不需要进行全局的修改。

因特网的协议由五个层次组成：物理层、链路层、网络层、运输层、应用层

不过还有很多其他的协议模型，例如osi的七层模型等，接下来就是对不同的层的讲解

1.6 面对攻击的网络

这一节主要讲述了网络遭受的攻击类型，以及如何遭受攻击

1.将有害程序放入电脑中，一旦感染，主机将成为僵尸网络里的一员，可以收到分布式拒绝服务攻击，常见的有蠕虫（不需要明显用户交互），病毒（需要某种形式的用户交互来感染用户设备）

2.攻击服务器以及网络基础设施：拒绝服务攻击（DOS），分为三种

弱点攻击：向某个应用程序或操作系统发送制作精细的报文，可能导致服务器的停止运行或者崩溃
带宽洪泛：向主机发送大量的分组，使分组发生阻塞
连接洪泛：创建大量的伪造连接

3.嗅探分组：可以得到分组的副本，来得到个人私密信息

4.IP哄骗：修改转发表等操作，来把数据发送到错误的主机

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第一章计算机网络与因特网

1.1 什么是因特网

1.2 网络边缘

1.2.1 接入网

1.2.2 物理媒体

1.3 网络核心

1.3.1 分组交换

1.3.2 电路交换

1.4 分组交换里的时延、丢包和吞吐量

1.4.1 时延

1.4.2 排队时延和丢包

1.4.3 端到端时延

1.4.4 计算机网络中的吞吐量

1.5 协议层次以及服务模型

1.6 面对攻击的网络

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1.1 什么是因特网

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1.2.1 接入网

1.2.2 物理媒体

1.3 网络核心

1.3.1 分组交换

1.3.2 电路交换

1.4 分组交换里的时延、丢包和吞吐量

1.4.1 时延

1.4.2 排队时延和丢包

1.4.3 端到端时延

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