计算机网络Computer Networking(五、第一章计算机网络与因特网复习)

Mar 21, 2017


参考来源:网络上的《自顶向下方法》复习笔记。

端系统,网络核心和协议

处在因特网边缘的部分:因特网上所有的主机,又称端系统。

网络核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性。使得边缘中的任何一个主机都能够向其他的主机通信。

网络核心部分中起特殊作用的是路由器,是实现「分组交换」的关键构件,任务是转发收到的分组。

分组交换有两类:

  • 路由器:根据IP地址转发分组。

  • 链路层交换机:根据目的MAC地址转发分组。

网络核心的交换技术有两种:

  • 电路交换

  • 分组交换

协议是通信双方都遵守的规则,主要用于指定分组格式和接收到分组后执行的动作。

两种基本服务

  • 面向连接的服务

保证从发送端到接收端端数据,最终按照顺序,完整的到达接收端。

面向连接服务包括【连接建立】,【数据传输】,【连接释放】三个阶段。在数据交换之前,必须建立连接,数据交换结束后,必须终止这个连接,传送数据时时按照顺序传送的。

有握手信号。

主要是TCP协议,提供可靠的流量控制和拥塞控制。

  • 无连接服务

对于传输不提供任何保证。

两个实体之间的通信不需要建立一个好的连接,因此下层的有关资源都不需要事先进行预订保留,这些资源在数据传输时动态进行分配。

无握手信号。

主要是UDP协议,“尽最大努力交付”,不可靠,无服务质量功能。

复用技术

概念:在同一传输媒质中同时传输多路信号的技术,目的是提高通信线路的利用率。

  • FDM(频分复用):所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。

  • TDM(时分复用):将时间划分成一段段等长的时分复用帧,每一个时分复用的用户在每一个帧中占用固定序号的时隙。,利用不同的时隙传递不同的信号

交换技术

  • 电路交换:在通信进行过程中,网络为数据传输在传输路径上【预留资源】,这些资源只能被这次通信双方所使用。

(相当于我们打电话,我已经将要说的一部分放到了电话线路上,你一接就能提前得到这些信息)

  • 分组交换:数据被分成一个个的分组,每个分组均携带目的地址,网络并不预留资源,路由器为每个分组独立确定转发方向。

延时分类

  • 传输延迟

发送数据的时候,数据块从第一帧到最后一帧进入【传输媒体】所需要的所有的时间。

注: 并不是【发送时延】。

  • 传播延迟

信息在【传输媒体】中因为距离而花费的时间。

  • 处理时延

【交换结点】为【存储】【转发】而进行一些必要的处理所花费的时间。

  • 排队时延

结点缓存队列中分组排队所经历的时延,排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

TCP/IP的体系功能

(1)层次、功能、层次之间的关系。

(2)每层数据包的名称。

(3)每层地址。

(4)接口、协议、服务。

至上而下分为:

  • 应用层:包含大量普遍需要的协议(http,ftp,smtp,dns等),应用传递的数据包叫做报文。

  • 传输层:端与端之间的通信。数据包叫做segment, 报文段。

  • 网络层:源主机的传输层协议将报文段交给网络层,网络层负责将报文段传输到目的主机的传输层,网络层的数据叫做数据报。协议有IP协议。

  • 链路层:链路层将包从一个节点传输到下一个节点,传输的数据单位叫做帧,协议有Ethernet, wifi, ppp协议。

  • 物理层: xxxx暂且不管他

应用结构

  • clients/server: 分布式应用程序。描述进程之间服务和被服务的关系。

好处:系统管理起来容易。

坏处: 服务器容易成为瓶颈。

  • P2P: 所有的主机地位平等。主机可以随时更换自己的IP。

好处:系统可扩展性强。并且每个peer既是服务器又是客户机,所有系统中的peer越多,系统的处理能力越强。

坏处:可管理性。因为系统是完全分散的,管理困难。

每层的特性

数据单位 功能 每层地址
应用层 报文message 支持网络应用 不同的应用对应的不同地址
传输层 报文段segment 进程间的通信 端口号
网络层 数据段datagram 从源目的地数据报的路由 IP地址
数据链路层 帧frame 相邻节点帧转发 网卡地址
物理层 无数据包 比特转发