Computer_Networking_Introduction

第一章-概论

什么是Internet?

节点:主机及其运行的应用程序、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(路由器之间的链路)

协议:协议定义了多个通信实体之间交换的报文格式和次序,以及在报文传输和接收所采取的动作

网络边缘和网络核心

网络边缘:主机和应用程序(客户端和服务器)

C-S服务模式

CS

P2P服务模式

P2P

网络核心:互相连接的路由器

电路交换

  • 在电路交换中,通信的两个端点之间建立一条专用的物理连接(电路),这条连接在通信过程中保持不变。在建立连接之前,必须预留足够的带宽和资源,以保证通信的质量和稳定性。
  • 数据传输时,整个数据流沿着建立的电路传输,不会被分割成小的数据包。因此,在整个数据传输过程中,这条电路上的带宽是被专门分配的,不会被其他通信所共享。
  • 电路交换适用于对带宽和延迟有严格要求的通信场景,如电话网络。但是,如果通信的两个端点之间的连接不活跃时,资源可能会被浪费。

分组交换:存储——转发

  • 在分组交换中,数据被分割成小的数据包(分组),每个数据包独立传输,并通过网络中的路由器和交换机进行转发。
  • 数据包在传输过程中,不需要预先建立专用的物理连接,而是根据网络状况动态选择传输路径。因此,分组交换具有更好的灵活性和资源利用率。
  • 数据包在传输过程中可能会经过不同的路径,并且可能会以不同的顺序到达目的地。因此,在接收端需要进行数据包的重新排序和重组,以恢复原始数据。
  • 分组交换适用于各种通信场景,特别是在互联网等大规模网络中应用广泛,它能够更有效地利用网络资源,提高网络的灵活性和可靠性。

Internet结构和ISP

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分组延时、丢失和吞吐量

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四种分组延时

  1. 节点处理延时:检查bit级纠错、检查分组首部和决定将分组导向何处

  2. 排队延时:在输出链路上等待传输的时间、依赖于路由器的拥塞程度image-20240229114809693

  3. 传输延时:将分组发送到链路上的时间(L/R)L=分组长度(bits) R=链路带宽(bps)

  4. 传播延时:在物理链路上的传播时间(d/s)d=物理链路的长度, s=在媒体上的传播速度(光速)

分组丢失:路由器的缓冲区溢出

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吞吐量:在源端和目标端之间传输的速率(数据量/时间)

短板效应

  • 瞬间吞吐量:在一个时间点的速率
  • 平均吞吐量:在一个时间段的平均值

Internet协议栈

  • 应用层:网络应用,(FTP,SMTP,HTTP,DNS)

  • 传输层:主机之间的数据传输(TCP,UDP)

  • 网络层:为数据报从源到目的选择路由

  • 链路层:相邻网络节点间的数据传输

  • 物理层:在线路上传送bit


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