第一章：什么是英特网
- 端系统通过通信链路和分组交换机连接到一起
- 分组交换机的类型有路由器和链路层交换器。
- 分组：发送端系统将数据分段，并为每段加上首部字节
- 端系统通过因特网服务提供商【ISP】接入因特网
每个ISP自身就是一个由多台分组交换机和多段通信链路组成的网络
- 套接字接口：该接口规定了运行在一个端系统上的程序请求因特网基础设施向运行在另一个端系统上的特定目的地程序交付数据的方式【因特网套接字接口是一套发送程序必须遵循的规则集合】
- 协议（protocol）定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文的格式和顺序，以及报文发送和/或接收一条报文或其他事件所采取的动作
- 端系统也被称为主机，因为它们容纳应用程序。主机又被分为客户和服务器
- 接入网：将端系统物理连接到其边缘路由器（edge router）的网络
家庭接入
- 住宅接入方式：数字用户线【DSL】和电缆
- 住户从本地电话公司处获得DSL因特网接入
- 每个住户的DSL调制解调器使用现有的电话线【双铜绞线】来交换数据
- 家庭的DSL调制解调器得到数字数据后将其转换为高频音，以通过电话线传输给本地中心局
- 家庭电话线的多频复用技术
- 电缆因特网接入：利用了有线电视，应用光纤和同轴电缆
- 电缆调制解调器将HFC网络划分为下行和上行两个信道，下行信道分配的传输速率通常比上行信道的高
- 光纤到户【FTTH】：从本地中心局直接到家庭提供了一条光纤路径
- 分类：直接光纤【从本地中心局到每户设置一根光纤】；主动光纤网络【AON】和【被动光纤网络】（从中心局岀来的每根光纤实际上由许多家庭共享，直到相对接近这些家庭的位置，该光纤才分成每户一根光纤）
企业（和家庭）接入：以太网和WiFi
- 使用局域网（LAN）将端系统连接到边缘路由器
- WiFi：基于IEEE 802.11 技术的无线LAN接入
- 分组交换：源将长报文划分为较小的数据块，每个分组通过通信链路和分组交换机传送。分组以等于该链路最大传输速率的速度传输通过通信链路。
- 存储转发：在交换机能够开始向输岀链路传输该分组的第一个比特之前，必须接收到整个分组；路由器在转发前需要接收、存储和处理整个分组
- 排队时延和分组丢失
排队时延：到达的分组需要传输到某条链路，但发现该链路正忙于其他分组，该到达的分组必须在输出缓存中等待
丢包：因为缓存空间的大小是有限的，一个到达的分组可能发现该缓存已被其他等待传输的分组完全充满了，到达的分组或已经排队的分组之一将被丢弃 - 转发表和路由选择协议
每个端系统都拥有IP地址
每台路由器具有一个转发表,用于将目的地址(或目的地址的一部分)映射成为输岀链路
路由选择协议：用于自动设置转发表，一个路由选择协议可以决定从每台路由器到每个目的地的最短路径，并使用这些最短路径结果来配置路由器中的转发表 - 电路交换
电路交换：在发送方和接收方之间建立一条连接，发送方和接收方之间路径上的交换机都将为该连接维护连接状态；该连接也被称为一条电路，也在连接期间在该网络链路上预留了恒定的传输速率【带宽】，则发送方能够以确保的恒定速率向接收方传送数据。
- 电路交换网络中的复用
链路中的电路是通过频分复用 (FDM )或时分复用（TDM）来实现的
带宽：来标识通讯线路所能传送数据的能力，即在单位时间内通过网络中某一点的最高数据率，常用的单位为bps
对于FDM,其频率域被分割为4个频段，每个频段的带宽是4kHz
TDM,其时域被分割为帧，在每个帧中具有4个时隙，在循环的TDM帧中每条电路被分配相同的专用时隙。对于TDM,一条电路的传输速率等于帧速率乘以一个时隙中的比特数量。例如，如果链路每秒传输8000个帧，每个时隙由8个比特组成，则每条电路的传输速率是64kbps
- 分组交换和电路交换的对比
分组交换不适合实时服务，但①它提供了比电路交换更好的带宽共享；②它比电路交换更简单、更有效，实现成本更低
分组交换的性能能够优于电路交换的性能 - 网络的网络
端系统经过一个接入ISP【大学、公司…】与因特网相连。该接入ISP能够提供有线或无线连接，使用了包括DSL、电缆、FTTH、WiFi和蜂窝等多种接入技术
全球传输提供商位于顶层，而接入ISP位于底层
每个接入ISP向其连接的区域ISP支付费用, 并且每个区域ISP向它连接的第一层ISP支付费用，当两个ISP对等时，通常不进行结算
- 分组交换网中的时延、丢包和吞吐量
计算机网络必定要限制在端系统之间的吞吐量（每秒能够传送的数据量），在端系统之间引入时延，而且实际上也会丢失分组 - 时延的类型
节点处理时延：检查分组首部和决定将该分组导向何处所需要的时间
排队时延：在队列中，当分组在链路上等待传输时，它经受排队时延
传输时延：传输时延是L / R。这是将所有分组的比特推向链路(即传输，或者说发射)所需要的时间
传播时延：从该链路的起点到路由器B传播所需要的时间是传播时延。
- 排队时延和丢包
排队时延对不同的分组可能是不同的
如果10个分组同时到达空队列，传输的第一个分组没有排队时延，而传输的最后一个分组将经受相对大的排队时延（这时它要等待其他9个分组被传输）
影响时延的因素：取决于流量到达该队列的速率、链路的传输速率和到达流量的性质，即流量是周期性到达还是以突发形式到达
随着流量强度接近1, 平均排队长度变得越来越长，设计系统时流量强度不能大于1
丢包：排队容量是有限的，随着流量强度接近1，到达的分组将发现一个满的队列。由于没有地方存储这个分组，路由器将丢弃(drop)该分组 - 端到端时延
d_end-end = N(d_proc + d_trans + d_prop)
d_proc：处理时延
d_trans：传输时延
d_prop：传播时延 - 计算机网络中的吞吐量
瞬时吞吐量：主机接收某文件的瞬时速率
平均吞吐量：主机B接收到所有F比特用去T秒（F / T bps）
Rc表示路由器与客户之间的链路速率
Rs服务器与路由器之间的链路速率
吞吐量是 min {Rc, Rs}
吞吐量取决于数据流过的链路的传输速率。我们看到当没有其他干扰流量Ba 时，其吞吐量能够近似为沿着源和目的地之间路径的最小传输速率 - 分层：只要该层对其上面的层提供相同的服务，并且使用来自下面层次的相同服务，当某层的实现变化时，该系统的其余部分保持不变
- 僵尸网络：恶意软件会感染我们的设备，我们的主机也可能称为僵尸。
- 自我复制：一旦它感染了一台主机,就会从那台主机寻求进人因特网上的其他主机，从而形成新的感染主机，再寻求进入更多的主机
- 病毒：一种需要某种形式的用户交互来感染用户设备的恶意软件
- 蠕虫：是一种无须任何明显用户交互就能进入设备的恶意软件
- 拒绝式服务攻击【DoS】：
弱点攻击：这涉及向一台目标主机上运行的易受攻击的应用程序或操作系统发送制作精细的报文。如果适当顺序的多个分组发送给一个易受攻击的应用程序或操
作系统，该服务器可能停止运行，或者更糟糕的是主机可能崩溃
宽带洪泛：攻击者向目标主机发送大量的分组，分组数量之多使得目标的接入链路变得拥塞，使得合法的分组无法到达服务器
连接洪泛：攻击者在目标主机中创建大量的半开或全开TCP连接。该主机因这些伪造的连接而陷入困境，并停止接受合法的连接
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