计算机网络--概述

ISP 

网络协议(规则)  network protocal

不同协议 功能不同，

协议三要素：

1. 语法(Syntax)
2. 语义(Semantics)
3. 时序(Timing)

 计算机网络结构：

1. 网络边缘   客户/服务器（C/S）  B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式）  P2P（peer to peer）
2. 接入网络   带宽(bandwidth)   共享/独占？    DSL电话线(非共享)   ADSL把信号传输到不同的频率上   cable modem电缆网络（对称）  调节载频  频分多路复用FDM  无线接入网络：无线局域网网 广域无线接入（ncu）
3. 网络核心   ：路由+转发  需要路由表（本地转发表，由路由协议计算来的路由(routing)算法）   

数据交换-电路交换：（报文交换，分组交换）

 最简单的，每两台互联，但是有N2问题--》交换设备（N） 连通规模---》集群交换设备

交换：

1. 动态转接：一个端口的信息可以连接到其他的端口
2. 动态分配传输资源

 最典型的电路交换网络：电话网络（中继线和交换机）  资源独占   多路复用技术(多路通信使用一路信道，复用，分用)

典型多路复用技术：

1. 频分多路复用FDM 将信道资源按频率划分，有线电视网络，同轴电缆接在电视机，看不同的频道是不同的频率
2. 时分多路分用TDM 将信道资源按使用时间划分，帧，固定的时隙  周期性的，频率是一样的
3. 波分多路复用WDM 是一种时分复用， 光的波长，复用器  分用器，WDM实质上就是光通信系统中的频分多路复用
4. 码分多路复用CDM 广泛应用于无线链路共享（卫星通信） 分割码，每个用户给一个m位的码片序列，其中0用-1表示，1用+1表示。编码信号=原始数据*码片序列 在解码（发送数据的码片序列于编码信号的内积）。所有用户信号会叠加，发送的是叠加向量。码片序列就是来  各用户码片序列必须相互正交。

CDMA 是什么

 数据交换-报文交换（message switching），分组交换

报文：源发送信息整体。   最典型的：电报   现代网络基本不用。

分组：把报文分拆成一个小的数据包，加上头，会对报文拆分重组。

统计多路复用特点:按需分配。

时间角度对比两种方式

分组交换：

在现实（有多个中间路由器）情况下，分组交换 远远 优于 报文交换，

1. 分组交换 时间远少于 报文交换
2. 报文交换中，对路由器缓存空间要求过大。

分组交换的报文交付时间  报文大小Mbits  带宽R  分组长度 L   条部署 H  路由器数 n

T = M/R+(H-1)L/R = M/R+NL/R

 

分组交换VS电路交换

电路交换：多路复用，独占资源       

分组交换：统计多路复用，不独占用资源

分组交换可以让网络资源更高。

分组交换适用于突发数据传输网络  非突发(看视频)  不足：拥塞现象

电路交换技术适用于连续流数据传输网络

 

 internet网络

ISP网络必须互联，连接方式：

1. 对等链路（peering link）
2. IXP(internet exchange point) 互联网交换机
3. 区域ISP regional net

 

计算机网络性能

速率：比特率

带宽：通信领域，信号处理领域，指最高频率和最低频率之差，单位是HZ ， 计算机中，最高数据率b/s

延迟、时延

分组交换会发生丢包（排队的缓存满了，就会被丢弃）和时延（） 

1. d_proc 结点处理延迟（差错检验，确定输出链路），CPU时间不会超过毫秒级（msec）
2. d_queue 排队延迟，时间不确定。  R:链路带宽  L：分组长度   A：平均分组到达速率  流量强度=LA/R   LA/R -> 0 平均排队延迟很小。->1  延迟很大。>1 无限大
3. d_trans 传输延迟  L分组长度，R链路带宽  d_trans=L/R    发送一个需要多长时间（在收费站的时间）
4. d_prop 传播延迟电信号   D链路长度，S传播速度  d_prop=d/s     在路上的时间（在高速公路上的时间）

电信号，光信号，无线信号，从物理学角度是一种信号

 同揽 0.7C 

 时延带宽积 = 传播延迟（时间）*带宽R  （比特/S）就是比特。电路上能容纳多少数据量

链路的时延带宽积是以比特为单位的链路长度。

 丢包率：丢包量/总量

吞吐率：取决于小的吞吐量

 

 计算机网络体系结构   是 分层结构 来描述的

从功能上描述的   体系结构是抽象的

分层结构：结构清晰，模块化易于更新，维护。  缺点：管理效率低下（跨层设计的出现）。

实体表示任何可发送后接受信息的硬件或软件平台。

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合，协议是水平的。

OSI参考模型（开放系统互连）：理论成功，市场失败

7层

   

相邻层是通过接口来的　　　　　　　　　　　　　　　　形成比特流

数据封装:增加控制信息（下面控制信息的特点）  

1. 地址address
2. 差错检测编码信息
3. 协议控制

物理层：就是解决单一比特bit 的传输问题

1. 接口特性：机械特性（接口几何形状），电气特性（电压），功能特性（每个引脚的功能），规程特性（）
2. 比特编码：调制技术？
3. 数据率：多快网络发送数据
4. 比特同步：不能错过这个比特，或提前接收这个比特
5. 传输模式：单工（A--->b）单向（电视机）simplex，半双工（可以双向，只能交替执行，对讲机，说话的时候就不能说，听的时候就不能说）half-duplex，全双工（）full-duplex

数据链层功能：负责结点-结点数据传输  以帧为数据单位来传输的  数据帧

1. 组帧（framing）：加头（一般地址信息）加尾（一般纠错信息）
2. 物理寻址：物理层没办法寻址，所以在数据链路层寻址，放在帧头里面，不是给物理层用的。
3. 流量控制(flow control)：避免丢包
4. 差错控制(Error control)：根据编码
5. 访问(接入)控制(access control)决定某一时刻那个设备拥有链路控制使用权

网络层：负责源主机到目的主机数据分组（pachet）交付    数据段

　　要经过多个路由器，每个路由器会拿出这一层数据，使得跨越多个中间系统都不会丢失目标。

　　依据OSI参考模型，如果通信是在由相同链路连接的局域网进行，则无需网络层。

1. 逻辑寻址：全局唯一逻辑地址，确保数据分组被送达目的主机
2. 路由：帮助数据分组选择路径
3. 分组转发：

传输层：构造段，加段头   把会话层的数据分开，负责报文的分段和重组。

1. SAP寻址：intnet里面就是端口地址，源和目的单元的SAP地址
2. 端到端的连接控制。 是一种逻辑连接
3. 流量控制：
4. 差错控制：TCP实现，UDP不实现

　　OSI参考模型中的数据链路层和传输层都提到实现差错控制功能，其主要原因之一是对于传输层实现的端到端通信所经过的各链路未必都进行差错控制。

会话层：会话层不会分割，在里面加入内容

1. 对话控制：负责对话的建立，维护
2. 同步：在数据流中插入“同步点”
3. 功能最薄的一层，或者就没这一层

表示层：处理两个系统间交换信息的语法与语义问题。

1. 数据表示转化：转换为主机独立的编码
2. 加密解密
3. 压缩/解压缩

应用层：最丰富的一层

1. HTTP  FTP(文件传输)  SMTP(邮件传输的)

5层参考模型，综合了OSI和TCP/IP的优点

 

internet发展过程

ATM  固定长度分组交换

88年：TCP拥塞控制