计算机网络总结：第一章计算机网络和因特网

第一章计算机网络和因特网

1.1 什么是因特网

1.1.1 具体构成描述

因特网是一个世界范围的计算机网络即它是一个互联了遍及全世界的数以亿计的计算设备的网络。（目前计算设备都称为主机或端系统）
端系统通过通信链路和分组交换机连接到一起
通信链路：光纤，铜，无线电，卫星
分组交换机：路由器（用于网络核心中），链路层交换机（用于接入网中）
端系统通过因特网服务提供商接入因特网
协议：
–TCP（传输控制协议）
–IP（网际协议）：定义了路由器和端系统之间发送和接收的分组格式

1.1.2 服务描述

1.1.3 什么是协议

一个协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序，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

1.2 网络边缘

1.2.1 接入网

定义：这是指将端系统连接到其边缘路由器的物理链路。（边缘路由器是端系统到任何其他远程端系统的路径上的第一台路由器）

1.2.2 物理媒介

分类：导引型媒体，非导引型媒体
例子：双绞铜线，同轴电缆，光纤，陆地无线电信道，卫星无线电信道

1.3 网络核心

1.3.1 分组交换

为了从源端系统向目的端系统发送一个报文，源将长报文划分为较小的数据块，称之为分组。在源和目的之间，每个分组都通过通信链路和分组交换机传送。
存储转发传输
–定义：指在交换机能够开始向输出链路传输该分组的第一个比特之前，必须接收到整个分组
排队时延
–如果到达的分组需要传输到某条链路，但该链路正忙于传输其他分组，该到达分组必须在输出缓存中等待
分组丢失（丢包）
–一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，在此情况下，将出现分组丢失，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
–在因特网中，每个端系统具有一个称为IP地址的地址。当源主机要向目的端系统发送一个分组时，源在该分组的首部包含了目的地址的IP地址。如同邮政地址那样，该地址具有一种等级结构。当一个分组到达网络中的路由器中，路由器检查该分组的目的地址的一部分，并向一台相邻路由器转发该分组。每台路由器具有一个转发表，用于将目的地址（或其一部分）映射成为输出链路，当某分组到达一台路由器时，路由器检查该地址，并用这个目的地址搜索其转发表，以发现适当的出链路。路由器则将分组导向该出链路
–路由选择协议用于自动设置这些转发表

1.3.2 电路交换

电路交换网络中，在端系统间通信会话期间，预留了端系统间通信沿路径所需的资源
电路交换网络中的复用
–频分复用（FDM）
–时分复用（TDM）

1.3.3 网络的网络

1.4 分组交换网络中的时延、丢包和吞吐量

1.4.1 时延概述

结点总时延=结点处理时延+排队时延+传输时延+传播时延

1.4.2 排队时延和丢包

a：分组到达队列的平均速度
R：传输速率，即从队列中推出比特的速率
L：每个分组的比特数
流量强度=La/R
丢包：随着流量强度接近1，排队时延并不实际趋向无穷大。相反，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，路由器将丢弃该分组。分组丢失的份额随着流量强度增加而增加

1.4.3 端到端时延

1.4.4 吞吐量（Throughput）

定义：发送器/接收器之间传输的比特的速率（比特/时间单位）
分类：瞬时吞吐量，平均吞吐量

1.5 协议层次及其服务模型

1.5.1 分层的体系结构

协议栈
OSI模型

1.5.2 封装

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1.1.1 具体构成描述

1.1.2 服务描述

1.1.3 什么是协议

1.2 网络边缘

1.2.1 接入网

1.2.2 物理媒介

1.3 网络核心

1.3.1 分组交换

1.3.2 电路交换

1.3.3 网络的网络

1.4 分组交换网络中的时延、丢包和吞吐量

1.4.1 时延概述

1.4.2 排队时延和丢包

1.4.3 端到端时延

1.4.4 吞吐量（Throughput）

1.5 协议层次及其服务模型

1.5.1 分层的体系结构

1.5.2 封装

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1.2.2 物理媒介

1.3 网络核心

1.3.1 分组交换

1.3.2 电路交换

1.3.3 网络的网络

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1.4.2 排队时延和丢包

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