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因特网组成
>>从具体构成角度
| 节点 | 主机及其上运行的运用程序&路由器、交换机等网络交换设备 |
| 边(通信链路) | 接入网链路：主机连接到互联网的链路 主干链路：路由器间的链路 |
| 协议控制发送、接收消息 | 协议：对等层的实体在通讯过程中需要遵循的规范。 协议定义了再两个或多个通信实体之间的报文格式和次序，以及在报文传输和/或接受或其它事件方面所采取的动作如TCP、IP、HTTP、FTP、PPP |
| Internet:"由网络构成的网络" | 松散的层次结构，互连的ISP 公共的Internet vs. 专用intranet |
| Internet标准 | RFC：Request for comments IETF:Internet Engineering Task Force |
>>从服务角度
互联网是分布式的应用进程以及为分布式的应用进程提供通信服务的所有基础设施。
<1>使用通信设施进行通信的分布式应用.Eg:Web、Email、分布式游戏、电子商务、社交网络...
<2>通信基础设施为apps提供编程接口（通信服务）
>将发送和接收数据的apps与互联网连接起来
>为apps应用提供服务选择，类似于邮政服务：无连接不可靠服务和面向连接的可靠服务
<1>边缘部分：称为端系统（end system）处在因特网的边缘部分就是在因特网上的所有主机（host），用户可以使用主机实现通信和资源共享。
通信方式：
<1>客户-服务器方式(C/S方式)：
>>服务器（server）:服务提供方
>>服务器程序：一种专门提供某种服务的的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。系统启动后自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自多个客户通信请求，不需要知道客户端的地址。需要由强大的硬件和高级的操作系统支持。
>>客户端（client）：服务请求方
>>客户端程序：被用户调用后运行，通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务），需要知道服务器地址。不需要复杂的硬件和操作系统，一旦建立连接，通信是双向的，客户端和服务器都可以发送和接收数据。
<2>对等方式（P2P方式，peer to peer）
P2P，即对等计算机网络（Peer to peer networking）。定义为：网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源（处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等）这些共享资源通过网络提供服务和内容，能被其它对等节点（Peer）直接访问而无需经过中间实体。在此网络中参与者既是资源、服务和内容的提供者（Server），又是资源、服务和内容的获取者（Client）.只要都运行了对等连接的软件（P2P软件），他们就可以进行对等的连接通信，两个主机通信时不区分服务请求方和服务提供方，对等连接的每个主机都是客户端和服务器。
P2P文件共享：连接双方都可以下载对方存储在硬盘中的共享文档。
对等连接方式可支持多个对等用户同时工作。
<2>核心部分：由大量的网络和连接这些网络的路由器组成。为边缘部分提供服务（提供连通性和交换）。
在英特网的核心部分的路由一般是由高速链路连接连接，边缘部分的主机则通过较低速率的链路连接到核心部分，使得边缘部分的任意一台主机都可以与其它主机都可以与其他主机进行通信。
网络核心的关键功能
<1>路由：决定分组采用的源到目标的路径。 *路由算法
<2>转发：将分组从路由器的输入链路转移到输出链路（全局与局部的相互配合）
基本问题------数据怎样通过网络进行传输？-------交换（switching）
>>定义:按照某种方式动态分配传输线路的资源。
>>分类
| 电路交换 | 电路交换：为每个呼叫预留一条专有电路：如电话网 （建立连接->通话->释放连接（资源），整个过程都始终占用端对端的通信资源。） |
| 报文交换 | 报文交换（英文：message switching），又称存储转发交换，是数据交换的三种方式之一，报文整个地发送，一次一跳。存储接收到的报文，判断其目标地址以选择路由，最后，在下一跳路由空闲时，将数据转发给下一跳路由。 |
| 分组交换 | 分组交换的本质就是存储转发，它将所接受的分组暂时存储下来，在目的方向路由上排队，当它可以发送信息时，再将信息发送到相应的路由上，完成转发。其存储转发的过程就是分组交换的过程。 分组交换（获得网络的共享性，允许更多的用户使用网络）： 排队时间 |
>>交换过程
边缘主机先将整块数据划分为等长的数据段并组装成多个分组，并发送给路由器，
路由器接收到一个分组，将其缓存在路由器的内存（存储器），按照首部的目的地址，
找到合适的接口并从合适的链路转发出去，把分组交付给下一个路由器，直到最终的目的主机。
注 >路由器存储的是分组而不是整个报文。
>一个主机的多个进程（并行的程序）可以和不同的主机进行通信。
>分组交换过程中，不需要在传送之前占用端到端的通信资源，只需要在某一段链路传送时才占用该链路的通信资源。
>实现转储交换的分组交换，实质上就是采用在数据通信的过程中断续（或动态）分配传输带宽的策略。
计算机网络
定义：一些相互连接（通信）的自治（独立运行）的计算机集合。
分类：<1>按网络作用范围分类
>广域网WAN(Wide Area Network)
因特网的核心部分，通过长距离运送主机所发送的数据。连接广域网的结点一般都是用高速链路。
>城域网MAN(Metropolitan Area Network)
作用范围一般是一个城市，距离5~50km,很多城域网用以太技术。
>局域网LAN（Local Area Network）
一般用微型计算机或者工作站通过高速链路连接,但是地理上范围较小(1km左右),一个学校内称为校园网,企业内称为企业网.
>个人局域网PAN(Personal Area Network)
个人工作的地方把属于个人使用的电子设备通过无线技术连接起来的网络.(10m左右),
也称为无线个人区域网.
<2>按使用者分类
>公用网:缴费后即可使用的大型网络.(如:电信)
>专用网:部分内部的专用网.(如公安)
计算机网络性能
（1）速率:
>数据量单位:bit
>定义:网络技术的速率是指连接在计算机网络上的主机在数字信道上传数据的速率,称为数据率(data rate)或比特率(bit rate),单位是b/s(比特每秒).
（2）带宽:
>定义:某个信号的频带宽度.
>信号的频带是信号中不同频率成分所占据的频率范围，通信线路允许通过的信号频带范围就是线路的带宽，单位HZ.
>网络上的带宽是网络的通信线路传送数据的能力，单位时间从网络的某一点到另一点的“最高数据率”，单位是b/s.
（3）吞吐量：单位时间内通过某个网络的数据量。
（4）时延
>定义：数据从网络（链路）的一端传到另一端所需要的时间。
| 发送时延 | 主机或者路由器发送数据帧的时间（从第一个bit到该数据帧的最后一个bit时间），数据帧长度b/发送速率b/s. |
| 传播时延 | 电磁波在信道中传播一定距离的时间。信道长度m/电磁波在信道上的传播速率m/s. |
| 处理时延 | 主机或者路由器在收到分组时花费（分析头部等）的时间。 |
| 排队时延 | 分组在经过网络传输时要经过路由器，分组到路由器要先在输入队列中排队等待处理，在路由器确定转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发，产生了时间。 |
（5）时延带宽积：传播时延*带宽，以比特单位的链路长度。表示在第一个比特即将到达终点时，发送端已经发送的数据量。
（6）往返时间RTT：发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认所经历的总时间。
（7）利用率
>>信道利用率：指某信道有百分之几的时间被利用（有数据通过），但是过高要增加时延。
>>网络利用率：全网络的信道利用率的加权平均值。
计算机网络体系结构
（1）网络协议：未进行网络中的数据交换而建立的规则，标准或约定。
（2）网络的体系结构：计算机网络各层及其协议的集合。
（3）OSI标准在理论上是分为7层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
（4）实现的TCP/IP协议是分为4层：应用层，传输层，网际层和网络接口层
（5）学习过程中分为5层：应用层，运输层，网络层，数据链路层，物理层
| 应用层 | 传输层 | 网络层 | 链路层 | 物理层 |
| 消息、报文（message） | 数据段（segment） | 分组、数据包（packet） | 帧（frame） | 比特流（bit） |
| 应用层 | 应用进程间的交互和通信的规则，协议有HTTP协议，SMTP协议，FTP协议等， 传输的数据单位为报文（message）. |
| 运输层 | 向两个主机的进程之间的通信提供通用的数据传输服务，为进程传送应用层报文（message） >传输控制协议TCP:提供面向连接的，可靠是数据传输服务，数据传输单元是TCP报文段。 >用户数据报协议UDP:提供无连接的，尽最大努力的数据传输服务，数据传输单元是UDP用户数据报。 |
| 网络层 | >为分组交换网的不同主机提供通信服务。将传输层产生的报文段或用户数据报封装为分组（IP数据报），包（packet）进行传输。 >选择合适的路由，使得源主机的分组或者包可以通过网络的路找到目的主机。 >主要协议是网际协议IP协议。 |
| 数据链路层 | 在两个相邻的结点之间传送数据时，数据链路层将网络层的IP数据报组装成帧，通过链路进行传输。 |
| 物理层 | 将数据链路层的帧转换成一串比特流，通过物理介质传输。 |
计算机网络结构分层处理方法
主机属于网络N1,Web服务器属于网络N2,N1和N2通过路由器互连，
<1>使用主机中的浏览器来访问web服务器。
<2>输入网址后，主机会向web服务器发送请求，web服务器收到请求后会发回相应的响应。
<3>主机的浏览器收到响应后，将其解析为具体的网页内容显示出来。
主机和Web服务器之间基于网络的通信 ，实际上是主机中的浏览器应用进程与web服务器中的
web服务器应用进程之间基于网络的通信。
>>在客户端
应用层按http协议的规定，构建一个http请求报文，然后将http请求报文交付给运输层处理。
运输层给http请求报文添加一个tcp首部（为区分应用进程以及实现可靠传输），使之成为tcp报文段。运输层将tcp报文段交付给网络层处理。
网络层给tcp报文段添加一个IP首部（使IP数据报能在互连网上传输，即被路由器转发），使之成为IP数据报。网络层将IP数据报交付给数据链路层处理。
数据链路层给IP数据报添加一个首部（该首部的作用使为了让帧能够在一段链路上或一个网络上传输，能够被相应的目的主机接收）和一个尾部（其尾部的作用是让目的主机检查所接受到的帧是否有误码）使之成为帧。数字链路层将帧交给物理层。
物理层将帧看作是比特流。由于网络N1是以太网，因此物理层还会给该比特流前面添加前导码（目的是让目的主机做好接受帧的准备）物理层将添加有前导码的比特流变换成相应的信号发送到传输媒体，信号通过传输媒体到达路由器。
>>在路由器中
物理层将信号变换为比特流，然后去掉前导码后，将其交付给数据链路层（实际上交付的是帧），数据链路层将帧的首部和尾部去掉后，将其交付给网络层（实际上交付的是IP数据报），
网络层解析IP数据报的首部，从中提取出目的网络地址，然后查找自身路由表，确定转发端口，以便进行转发。网络层将IP数据报交付给数据链路层。
数据链路层给IP数据报添加一个首部和一个尾部使之成为帧。数据链路层将帧交付给物理层。
物理层将帧看作是比特流，由于网络N2是以太网，因此物理层还会给该比特流前面添加前导码，
物理层将添加有前导码的比特流变换成相应的信号发送到传输媒体，信号通过传输媒体到达web服务器。
>>在web服务器中
物理层将信号变换为比特流，然后去掉前导码后（得到帧），将其交付给数据链路层，
数据链路层将帧的首部和尾部去掉后（得到IP数据报），将其交付给网络层，
网络层将IP数据报的首部去掉后（得到TCP报文段）交付给运输层，
运输层将tcp报文段的首部去掉后（得到http请求报文）交付给应用层，
应用层对http请求报文进行解析，然后给主机发回http响应报文。
与之前过程类似，http响应报文需要在web服务器层层封装，然后通过物理层变换成相应的信号，在通过传输媒体传输到路由器，路由器转发该响应报文给主机。主机通过物理层将收到的信号转换为比特流，之后通过逐层解封，最终取出http响应报文。
计算机网络体系结构中的专用术语
| 实体 | 任何可发送或接收消息的硬件或软件进程。 |
| 对等实体 | 收发双方相同层次中的实体。 |
| 协议 | 控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合。 协议的三要素： |
| 服务 | 在协议的控制下，两个对等实体间的逻辑通信使得本层能够向上一层提供服务。 >要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。 >协议是“水平的”，服务是“垂直的”。 >实体看得见相邻下层所提供的服务，但并不知道实现该服务的具体协议。也就是说，下面 的协议对上面的实体是透明的。 |
| 服务访问点 | 在同一系统中相邻两层的实体交换信息的逻辑接口，用于区分不同的服务类型。 >数据链路层的服务访问点为帧的“类型”字段。 |
| 服务原语 | 上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令称为服务原语。 |
| 协议数据单元PDU | 对等层次之间传送的数据包称为该层的协议数据单元。 物理层的PDU数据位（bit）,数据链路层的PDU是数据帧（frame），网络层的PDU是数据包（packet），传输层的PDU是数据段（segment）,其它更高层次的PDU是数据（data）. |
| 服务数据单元SDU | 同一系统内，层与层之间交换的数据包称为服务数据单元。 |
| 网卡 | 一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。网卡上面装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）. 主要功能： <1>数据的封装与解封 发送时将上一层传递来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接受时将以太网的帧去掉首部和 尾部，然后送交上一层。 <2>链路管理:主要通过CSMA/CD（带冲突检测的载波监听多路访问）协议来实现。 <3>数据编码与译码。 |
| ISP | 因特网服务提供者ISP(Internet Service Provider):用户通过这个ISP接上网络。 ISP从因特网管理机构申请IP地址（把一大批IP地址批发给合格的ISP）,用户从ISP中有偿申请一个IP,获取使用权，就可以通过该ISP接入互联网（即上网）。 |
| 互联网交换点IXP（Internet eXchange Point） | 亦称为IX,IXP互联网交换中兴即负责这些不同的网络之间互相通信的交换点，是 互联网的关键基础设施，由一个或则多个网络交换机组成。 |
| 网络带宽 | 指在单位时间（一般指的是1秒钟）内能传输的数据量。带宽越大，通信能力越强。 |
| 接入网 | 由业务节点接口（SNI）和用户-网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（如：线路设备和传输设施）组成，为供给电信业务而提供所需传送承载能力的试试系统，可经由管理接口（Q3）配置和管理。 |
| RFC | 由互联网工程任务组（IETF）发布的一系列备忘录。文件收集了有关互联网相关信息，以及UNIX和互联网社群的软件文件，以编号排定。FC文件是由互联网协会（ISOC）赞助发行。 |
| IETF | 国际互联网工程任务组（The Internet Engineering Task Force，简称 IETF）是一个公开性质的大型民间国际团体，汇集了与互联网架构和互联网顺利运作相关的网络设计者、运营者、投资人和研究人员，并欢迎所有对此行业感兴趣的人士参与。 |