计网概述

1.2 网络结构

接入网路

DSL（数字用户线路）：利用已有的电话线连接中心局的DSLAM（多路复用器）

家庭装有DSL调制解调器（modem）分离数据与话音

ADSL：非对称数字用户线路->上行与下行带宽不同

1.3 网络核心

关键：路由+转发

路由(routing)：路由算法，确定分组从源到目的传输路径

转发（fowarding）：将分组从路由器的输入端口交换至正确的输出端口

交换技术#

1.电路交换

• FDM 频分多路复用->有线电视网络
• TDM 时分多路复用->分时使用资源
• WDM 波分多路复用->光纤中光分不同波段传输
• CDM 码分多路复用->蜂窝网 分配码片序列(正交)
• 特点：事先分配好带宽，不能共享

2.报文交换/分组交换(报文分拆为小数据包)

• 统计多路复用
• 报文交换一次发一整个报文；分组交换发一段一段数据包
• 特点：不必事先分配带宽，可以共享带宽
• 主要采用分组交换
• 分组交换比电路交换对链路的使用效率更高

SUMMARY

分组交换适用于突发数据传输网络

-资源充分共享，无需呼叫建立，可能产生阻塞

电路交换适用于音视频的传输网络

1.4 网络性能

• 速率(比特率):b/s(bps)
• 带宽：指数字信道所能传输的最高数据率(kb/s、Mb/s)
• 时延：对于分组延迟有：1.结点处理延迟2.排队延迟3.传输延迟(指发送一个分组需要的时间)4.传播延迟(指一个节点发到另一个结点需要的时间)
• 时延带宽积：传播时延×带宽(可体现此链路能容纳的比特量)
• 丢包率
• 吞吐量(Throughput)：在发送端与接收端之间传送数据速率->取决于链路容量最小的那条

1.5 计算机网络体系结构

network architecture

组成成分：

• 主机(hosts)
• 路由器(routers)
• 各种链路(links)
• 应用(applications)
• 协议(protocols)
• 软硬件

分层结构:用来描述计算机网络体系

实体->表示任何可发送或接受信息的软硬件进程

协议->控制两个对等实体进行通信的规则的集合，是在同一层上的

接口->相邻层通过接口交互，通过服务访问点SAP交换原语

OSI参考模型

• 支持异构网络系统的互联互通

• 国际标准

• 理论成功，市场失败

• 7层:

  
  1.5.png

• 通信过程：

  
  1..5.1.png

• 数据封装的目的：增加控制信息如地址信息，差错检测编码，协议控制如优先级，服务质量，安全控制等

1、物理层：

• 接口特性：机械、电气、功能、规程等特性
• 比特编码
• 数据率
• 比特同步：时钟同步
• 传输模式：单工(单向传输如电视)、半双工（不能同时收发）、全双工（可同时收发）

2、数据链路层N-PDU：负责结点-结点数据传输

• 组帧(Framing)：加头加尾
• 物理寻址(Physical addressing):在帧头增加发送端和接收端的物理地址标识数据帧的发送端和接收端
• 流量控制：匹配发送端与接收端的速度
• 差错控制
• 访问(接入控制):决定哪个设备拥有链路层的使用权

3、网络层T-PDU：负责源主机到目的主机数据分组(packet)交付

• 跨越多个网络：因此物理寻址不够
• 逻辑寻址(Logical addressing)：全局唯一逻辑地址如IP地址
• 路由：路径选择

• 分组转发

  
  1.5.2.png

PS:SD为网络层逻辑地址 数字为链路层物理地址

4、传输层S-PDU：负责从会话层接受报文后分段发给网络层 即端-端(进程间)完整报文传输

• 分段与重组
• SAP寻址：确保将完整报文提交给正确进程，如端口号(因为主机有多个进程，端口号用以实现进程与进程寻址)
  1.5.3.png

注：XY为传输层SAP地址(端口？) 、SD为网络层IP地址(逻辑) 、DH为链路层物理地址

• 连接控制
• 流量控制
• 差错控制

5、会话层P-PDU：没啥功能，实际网络结构没有这一层

• 对话控制
• 同步(syn)

6、表示层A-PDU：处理两个系统间交换信息的语法与语义：实际也不独立存在

• 数据表示转化：如小端大端的转换
• 加密/解密
• 压缩/解压缩

7、应用层L7 PDU：最丰富的一层,支持用户通过用户代理(如浏览器)或网络接口使用网络(服务)

典型应用层服务：

• 文件传输(FTP)
• 电子邮件(SMTP)
• Web(HTTP)等

最常用：

5层参考模型

• 应用层：FTP、HTTP、SMTP
• 传输层：TCP、UDP
• 网络层：IP协议、路由协议
• 链路层：以太网(Ethenet)、802.11(Wifi)、PPP
• 物理层：比特传输

报文Message(主机)->段Segment(传输层)->数据报Datagram(网络层)->帧Frame(链路层)->物理层

传输过程举例如下：

1.5.4.png