计算机网络学习笔记——自顶向下第七版
第一章：计算机网络和因特网、
一，什么是英特网
1，从软硬件构成描述
主机（端系统）：所有接入到英特网的传统（如电脑）和非传统（家用电器）终端设备。
通信链路：连接端系统的信息通路。
交换设备：转发分组的分组交换机，
典型的两种分组交换机：
路由器（router）（常用于核心网络）
链路层交换机（link-layer switch)（常用于接入网络）
路径：从发送端 到接收端，分组经过的一系列通信链路和交换机的总称。
分组：计算机通信时习惯将我们要发送的消息分块，每一个小块为一个分组。
ISP:英特网服务提供商。每个ISP本身是由很多交换设备和通信链路组成的网络，为各种终端系统提供不同类型的网络接入。每个ISP独立管理，由高层ISP互联。
协议：所有端系统，交换设备和英特网组件都会执行的标准。
英特网最主要的两个协议：统称TCP/IP
TCP(Transmission Control Protocol):传输控制协议。用于控件信息的发送和接收。
IP(Internet Protocol):网际协议。用于确定不同端系统之间接收和发送的分组格式。
协议 制定：IETF(Internet Engineering Task Force):英特网工程任务组
协议标准文档：RFC(Request For Comment):请求评论
协议作用：便于互联互通
基于软硬件的组成的定义;
英特网就是执行某种标准，通过不同ISP之间互联，借助交换设备，使得不同终端之间达到信息通信目的的网络集合。
2，根据分布式应用提供服务的联网基础设施来描述
分布式应用程序：
涉及多个交换数据端系统的应用程序。比如客户端与服务器，我们需要多个端系统，于是相应的软件就叫分布式应用程序。
套接字接口：
不同端系统上的应用软件通信的API(接口)
英特网定义：通过套接字等网络接口，借助各种为分布式应用程序提供通信的基础设施，为不同端系统之间提供信息通信等功能的大型网络。
二，什么是协议（Protocol）
定义不同通信实体之间交换报文的格式和顺序，以及报文发送或接收时需要采取的动作的公告约束。
三，什么是边缘网络
运行着各种分布式应用程序的主机（端系统）的统称
两类主机：
客户（client）：手机，笔记本
服务器（server）：大型数据中心（一般是具有某种强大功能的专用计算机）
作用：提供各种分布式应用程序以及支撑这些程序能够入网的基础物理硬件。
四，接入网络
连接主机和核心网络的边缘路由器网络。边缘路由器是指一个主机连接另一个主机路径上的第一台路由器
接入网络的类型：
1，家庭接入：
DSL(Digital Subscribe LIne(数字用户线)
借助本地电话线(双绞铜线)实现接入，采用频分复用技术，调制解调技术，本地电话公司就是其ISP,不对称的上下行带宽。接入距离有限：5-10英里(1英里约等于1.6km)
（cable Internet modem):电缆英特网接入
借助本地电视网络实现接入，需要特殊的解调器：电缆调制解调器（cable modem），上下行带宽不对称，共享广播媒体：头端发送分组通过下行经链路到家庭.可以应用光纤和同轴电缆，又叫混合光纤同轴系统（HFC:hybrid fiber coax)
FTTH（fiber to the home）光纤到户
从本地中心局直接提供一条到户光纤。速度快！
企业（家庭）接入
最为流行的接入技术：以太网接入
使用局域网（LAN)接入到便于路由器。各个端系统直接与以太网交换机相连，以太网交换机在连接到边缘路由器在接入到更大的网络。
wifi接入：基于IEEE 802.11的LAN接入，距离较短（几十米）
广域无线接入：3G和LTE
距离基站万米都可实现接入
接入网络的物理媒体：
导引型媒体：电波沿着固体媒介传播
光纤：成本高，但可靠速度快
双绞线：最便宜最常用，带宽相对低
同轴电缆：速度较快。
非导引型媒体：电波在空气或外层空间传播
陆地无线电：三类
1，运行短距离：1-2米
2，局域距离：10-几百米
3，万米
卫星无线电：
通信中通常使用两种卫星：
同步卫星：永久停留在地球上方相同处
近地轨道卫星：
上行宽带(速度)指的是上传的速度，而下行宽带(速度)指的是下载数据是的数度。
上行宽带(速度)和下行宽带(速度)是不对称的，一般是下行速度大于上行的速度。
应用层：
所有层次中，应用层协议最多
应用层和传输层之间通过SocketAPI
应用架构：
1，c/s
服务器一直运行，端口周知，IP固定
客户端地址可变，
网络层
为发送端和接收端的数据报传输提供通道
从发送主机机向接收主机发送数据段
发送机：将传输层交付的数据段封装成数据报
接收机：向传输层交付数据段
核心功能：
分组转发：将分组从路由器输入端口转移到合适的输出端口（由路由表确定）
路由：选择分组转发的路径（由路由算法、协议实现路径规划）
连接建立（不是所有网络都有）
数据分组转发之前端主机需要建立虚拟/逻辑连接
ATM,帧中继，X.25等网络还有其他的核心功能，
网络层服务模型：网络层为传输层提供了哪些服务
Internet:
服务模式：尽力而为型，没有拥塞控制
ATM:异步传输
CBR:固定比特率，建立修电路，又称电路仿真
VBR：可变比
ABR：可用比特率。检测网络的可用带宽，发生拥塞时会调整带宽
两种模型：
类似于传输层的TCP和UDP,但是是端到端的连接，由网络核心实现
无连接服务：
不事先建立传输路径，分组独立建立传输路径，分组传输路径可能不同
如数据报网络
连接服务：
事先建立连接路径，系列分组传输路径相同，传输完后要撤除连接，如虚电路网络
虚电路网络：
（数据包和虚电路都是分组交换网络）
虚电路：从源主机到目的主机逻辑连接。（与电路交换的区别：1，是分组交换，2，分组利用链路的全部带宽，而电路交换均分带宽，3，路径上的所有网络设备共同完成虚电路功能）
通信过程：（借用了电路交换的概念）
呼叫建立-数据传输-坼除呼叫。
每一条虚电路具体实现：
1，确定从源端到目的端的一条路径
2，每一条虚电路有一个标号（VCID）
3，每个网络设备（如路由器）要利用转发表记录虚电路号
（注：
每个分组携带虚电路标识（VCID），不是目的主机地址。
同一虚电路不同段的VCID不同
虚电路经过的每一个路由器都要共同维护虚电路）
虚电路协议：
特殊协议——信令协议：用于VC的建立，维护，坼除
典型的虚电路网络：ATM，帧中继网络，Internet目前采用数据报网络
数据报网络
面向无连接的网络层服务。
分组携带目的端的地址，路由器根据目的地址转发分组（检索转发表，分组独立选择路径，同一目的端的数据报路径可能不同）
数据报转发表：
如果检索IP地址，代价太大，路由表存储的是：聚合的IP的地址，按段存储，选择转发口
匹配原则：最长前缀匹配优先
前缀越长，地址范围越小，越好寻址
典型网络：Internet
虚电路和数据报网络
Internet：弹性时间，链路类型多样（统一服务难），智能端系统。简化网络，端系统实现复杂功能
ATM:电话网络演变而来，时间严格，非智能端系统。网络复杂，端系统复杂简单功能
Internet的网络层
主机、路由器的主要功能：转发和路由
Internet网络层：
IP协议：
IP数据报格式：
版本号：4位。IP协议版本（4——ipv4 6——pv6）
首部长度：4位
固定部分：20位