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计算机网络和因特网

因特网​

具体构成​
  • 主机/端设备；
  • 通讯链路；
  • 分组交换机；
  • ISP (Internet Service Provider)；
  • TCP/IP；
  • RFC；
套接字接口​
  • 端设备数据交换的规则；
  • 端设备进程的抽象；
协议​
  • 多个通讯实体之间交换报文的格式和顺序；
  • 执行交换报文等事件采取的动作；
网络中的网络​
  • ISP 具有层级关系；
  • 下级 ISP 接入上级 ISP；
  • 第三方创建 IXP 作为一个汇集点与多个 ISP 进行交互；

网络中的网络

网络核心​

分组交换​

分组​
  • 将长报文分割成若干小数据块；
  • 分组通过通信链路和链路层交换机传送；
存储转发传输​
  • 交换机输出该分组的第一个 bit 前；
  • 必须接受到整个分组；
排队时延​
  • 交换机连接多条链路；
  • 若分组达到交换机时，交换机正处理其他分组；
  • 分组存储在输出缓冲中等待，即排队时延；
分组丢失(丢包)​
  • 若分组到达交换机时输出缓存已满
  • 该分组或输出缓存中的某一分组将发生丢包现象；
转发表​
  • 根据 ip/mac 将输入链路发送的分组映射为输出链路；
路由选择协议​
  • 自动设置转发表；

电路交换​

电路交换​
  • 电路交换中，端与端之间的通信预留了对应资源；
电路交换的复用​
  • 频分复用：链路中的链接专用一个频段；
  • 时分复用：；
    • 时间划分为固定时间的帧；
    • 帧具有多个间隙；
    • 不同链接专用一个间隙；

电路交换的复用

分组交换和电路交换的对比​
  • 分组交换具有更高的效率；
  • 分组交换的延迟不可测；

分组交换中的时延, 吞吐量​

时延​

处理时延​
  • 处理分组转发，纠错等操作需要的时间；
排队时延​
  • 等待链路处理其他分组的时间；
传输时延​
  • 路由器/交换机处理整个分组需要的时间；
  • 分组长度/链路传输速率；
传播时延​
  • 分组在链路传播的物理时间；
总时延​
  • 上述时延的总和；

吞吐量​

瞬时吞吐量​
  • 链路的瞬时速率；
平均吞吐量​
  • 链路的平均速率；
最大吞吐量​
  • 整个链路过程中的各段链路吞吐量的最小值；

协议层次及其服务模型​

分层的体系结构​

协议分层​
  • 以分层的方式组织协议；
  • 某个协议属于某层；
  • 具有概念化和结构化的有点；
协议栈​
  • 各层的所有协议；
  • 常用协议栈；
    • 因特网协议栈；
    • ISO OSI 参考模型；

协议栈

OSI 模型​

相同 5 层​
  • 相同的 5 层意义大致相同；
表示层​
  • 负责数据如何描述；
会话层​
  • 负责数据的交换，同步和恢复等；
OSI 模型与因特网模型的关系​
  • 因特网模型中的应用层负责表示层和会话层的工作；

封装​

  • 下一层分组在上一次分组的基础上额外添加信息；

封装