计算机网络和因特网

什么是因特网

1. 概念解释

分组： 当一台端系统有数据要向另一台端系统发送时，发送端系统将数据分段，并为每段加上首部字节。

路径： 从发送端系统到接收端系统，一个分组所经历的一系列通信链路和分组交换机称为通过该网络的路径。

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，以及在报文传输和/或接收或其他事件方面所采取的动作。

2. 实例分析

问： 关于主机和端系统的讨论。

主机和端系统并没有任何的区别。简单来说，连上因特网的物理设备都可以称为端系统，例如TV,计算机，电话，汽车等等。

网络边缘

1. 概念解释

客户机和服务器程序： 客户机程序是运行在一个端系统上的程序，它发出请求，并从运行在另一个端系统上的服务器程序接收服务。

接入网： 将端系统连接到其边缘路由器的物理链路。

边缘路由器： 端系统到任何其他远程端系统的路径上的第一台路由器。

导引型媒体： 电波沿着固体媒体（如光缆，双绞线或同轴电缆）被导引。

非导引型媒体： 电波在空气或外层空间（例如，在无线局域网或数字卫星频道）中传播。

无线局域网： 无线用户与位于几十米半径内的基站之间传输/接收分组。这些基站通常与有线的因特网相连接，因而为无线用户提供连接到有线网络的服务。

广域无线接入网： 分组经用于蜂窝电话的相同无线基础设备进行发送。

2. 实例分析

1. 接入网

2. 数字用户线（DSL）的讨论

DSL在家庭和ISP之间将通信链路划分为3个不重叠的频段：

1） 高速下行信道，位于50kHz到1MHz频段

2） 中速上行信道，位于4kHz到50kHz频段

3） 普通的双向电话信道，位于0到4kHz频段。

这种技术称为频分多路复用技术，即使得单根DSL线路看起来像有3条单独的线路，每条线路互不影响。

3. 混合光纤同轴电缆（HFC）的讨论

HFC的一个重要特征是它共享广播媒体。特别是由头端发送的每个分组向下行经每段链路到每个家庭，每个家庭发送的每个分组经上行信道向头端传输。

HFC相比于DSL的优势是（极端情况比较）：如果只有一个用户使用web，则他会以全部速率R上网。但是如果全部用户（N个人）同时使用web，则速率下降到R/N。

4. 物理媒体

导引型媒体：双绞铜线，同轴电缆，光缆

非导引型媒体：陆地无线电信道，卫星无线电信道。

网络核心

1. 概念解释

电路交换：沿着端系统通信路径，为端系统之间通信所提供的资源（缓存，链路传输速率）在通信会话期间 会被预留（如电话）。

分组交换： 沿着端系统通信路径，为端系统之间通信所提供的资源（缓存，链路传输速率）在通信会话期间 不会被预留（如因特网）

频分多路复用（FDM）： 链路的频谱由跨越链路创建的所有连接所共享。特别是，该链路在连接期间为每条连接专用一个频段（查看DSL的讨论，用于多路信号的传输）

时分多路复用（TDM）： 时间被划分为固定区间的帧，并且每帧又被划分为固定数量的时隙。当网络跨越一条链路创建一条连接时，该网络在每个帧中为该连接指定一个时隙。这些时隙专门由该连接单独使用，一个时隙可用于传输该连接（在每个帧内）的数据。

存储转发传输机制： 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。

输出缓存： 存储路由器准备发往那条链路的分组。如果缓存以满，则存在丢包现象。

2. 实例分析

1. 电路交换

每台主机都与一台交换机直接连接。当两台主机要通信时，该网络在两台主机之间创建一条专用的端到端连接。因为，主机A向主机B发送报文，该网络必须在两条链路之一上先预留一条电路。所以带宽为1/n部分，其中每条链路具有n条电路。

2. FDM和TDM

上图中假设报文A以FDM传输，报文B以TDM传输。则报文A在4kHz这个频段内传输，而报文B则被分为周期性的“2”时隙来进行传输。

分组交换网zhongd时延，丢包和吞吐量

1. 概念解释

处理时延： 检查分组首部和决定将该分组导向何处所需要的时间是处理时延的一部分。

排队时延： 当分组在链路上等待传输时，它经受排队时延。

传输时延： 一个分组完全离开路由器的时间。

传输时延： 一个分组从离开路由器A到达路由器B所花费的时间。

2. 实例分析

1. traceroute程序