互联网两个基本特点
连通性 共享
ISP
Internet Service Provider 互联网服务提供者/互联网服务提供商
IXP
Internet eXchange Point 互联网交换点
允许两个网络直接连接并交换分组，而不需要再通过第三个网络来转发分组 。
边缘部分与核心部分
边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。用户直接使用
核心部分：由大量网络和连接在这些网络的路由器组成。是为边缘部分提供服务的。
端系统
即互联网边缘部分中，连接在互联网上的所有的主机，端是末端的意思。
“计算机之间通信”定义
主机A的某个进程和主机B的另一个进程进行通信
通常可分为 客户-服务器方式（C/S方式）和对等方式（P2P方式）
客户-服务器方式
客户是服务请求方，服务器是服务提供方
客户程序：被用户调用后进行，主动向服务器请求服务，必须知道服务器地址
服务器程序：专门用来提供某服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。
对等连接方式
两台主机通信时，并不区分哪一个是服务请求方，哪一个是服务提供方。可视作两台主机互为服务器和客户。
路由器
路由器是一种专用计算机，是实现分组交换的关键构建，任务是转发收到的分组。
电路交换
经过建立连接（占用通信资源） - > 通话（一直占用通信资源） -> 释放链接（归还通信资源 ）
特点：在通话全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源
线路传输效率低，因为传输占用时间少，大部分时间都在空闲
分组交换
采用存储转发技术。我们将要发送的整块数据称为报文，发送前，将较长报文划分成登场数据段，在每个段前，添加控制信息组成的首部，这样，就构成了一个分组，又称为包，而首部也可以称为包头。
计算机网络分类
按作用范围分类：
- 广域网WAN（Wide Area Network），几十到几千公里，也被称为远程网
- 城域网MAN（Metropolitan Area Network），一个城市，5~50km
- 局域网LAN（Local Area Network），校园网或企业网，1km左右
- 个人区域网PAN（Personal Area Network），通常也称无限个人局域网WPAN（Wireless PAN），范围很小，10m左右
- 多处理机系统，中央处理机距离非常近，如仅1m或更小
按使用者分类：
- 公用网（public network）也称公众网。由电信公司出资建造，所有人愿意按规定缴费都可以使用
- 专用网（private network），某单位为满足本单位特殊业务工作需要而建立的网络，如军队、铁路、银行、电力等
用来把用户接入互联网的网络
这种网络称为接入网AN（Access Network），又称为本地接入网或居民接入网。
信息量的单位
比特。网络技术中速率是指数据传送速率，也被称为数据率或比特率。即bits/s，比特每秒，有时也写作bps（bit per second）。
带宽
两种释义。一是信号的频带宽度，单位为赫兹。二是某通道最高数据率，单位为比特每秒
吞吐量
单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量。
时延
数据从网络一端到另一端所需的时间
课后题目
1-03
试从多个方面比较电路交换、报文交换、和分组交换的主要优缺点
电路交换
建立连接 - 通信 - 释放连接
优点：
1、通讯线路为通讯双方专用，数据直达，所以时延很小
2、通信双方物理线路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强
3、双方通讯时按发送顺序传送数据，不存在失序问题
4、既适用于传输数字信号，又适用于传输物理信号
5、交换设备及控制均简单
缺点：
1、平均连接时间较长
2、建立连接后，物理通路被通讯双方占用，即使通信线路空闲，也不可以被其他用户使用，信道利用率低
3、数据直达。不同速率、不同类型、不同规格的终端难以互相通信。也难以在通信过程中进行差错控制。
报文交换：
优点：
1、不需要为连接双方建立专用通信线路，不存在连接建立时延，用户可以随时发送报文
2、由于采用存储转发，所以：
--2.1、在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设置，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性
--2.2、存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态，便于类型、规格、速度不同的计算机间通信
--2.3、通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占优这条物理通路，大大提高了通信线路利用率。
缺点：
1、数据进入交换结点后，要经历存储、转发的过程，引起转发时延。实时性差，不适合传送实时或交互式业务数据
2、只适用于数字信号
3、报文长度没有限制，每个中间结点都要完整接受传来的整个报文。输出线路较忙时，可能需要存储几个完整报文等待转发，需要网络中每个结点有较大缓冲区。为了降低成本，减少结点的缓冲存储器容量，有时需要把等待转发的报文存在磁盘上，进一步增加了传送时延。
分组交换
优点：
1、加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输，所以可以后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，流水线式传输方式减少报文传输时间。此外，传输一个分组所需的缓冲区更小。
2、简化了存储管理，因为分组长度固定，相应的缓冲区大小也固定。
3、减少了出错几率和重发数据量。提高了可靠性，降低了传输时延。
4、分组短小，适用于采用优先级策略，便于及时传送紧急数据，对突发事件数据通信更适合。
缺点：
1、仍存在存储转发实验，且结点交换机需要有很强的处理能力
2、每个分组都要加上源、目的地址、分组编号等信息，使传送信息量增大5%~10%，增加处理时间
3、采用数据报服务：可能出现失序、丢失、重复分组，需要进行排序工作。采用虚电路服务：需要呼叫建立-数据传输-虚电路释放。
1-10
试从下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit），从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b（bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。）
电路交换：
kd + x/b + s
kd：整段链路的传播时延
x/b：报文传送时延
s：建立连接时延
分组交换：
k段链路，有k-1个结点。
每个结点处存在转发时延
kd + （x/p）*（p/b） + （k-1）*（p/b）
kd：整段链路的传播时延
（x/p）*（p/b）：共分为x/p个分组，每个分组传送时延是p/b
（k-1）*（p/b）：k-1个结点，每个结点的存储转发时延p/b
1-11
在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和（p+h）（bit），其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b（bit/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延由哪几部分组成。）
总的时延 D = kd + (x/p) * ((p+h)/b) + (k-1) * ((p+h)/b)
x/p：共这么多分组
每个分组传送时延(p+h)/b
共k-1个结点，每个结点的存储转发时延是(p+h)/b
D’(p) = (-1/p^2) * (xh/b) + (k-1)/b
令D'(p) = 0 有 p = (xh/(k-1))^0.5
1-17
收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2*10^8 m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：
（1）数据长度为10^7bit，数据发送速率为100kbit/s
（2）数据长度为10^3bit，数据发送速率为1Gbit/s
从以上计算结果可得出什么结论？
（1）
发送时延：10^7 bit / (100k bit/s) = 100s
传播时延：10^6 m / (2*10^8 m/s) = 0.05s
（2）
发送时延：10^3 bit / (1G bit/s) = 1μs
传播时延：10^6 m / (2*10^8 m/s) = 0.05s
结论：若数据长度小而速率快，则传播时延可能是总时延中主要部分。反之则发送时延大。
1-19
长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部共18字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。
若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？
长度为100时：100 / （100 + 20 + 20 + 18） = 63.29%
长度为1000时：1000 / （1000 + 20 + 20 + 18） = 94.52%
1-20
网络体系结构为什么要采用分层次的结构？试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活的例子。
把网络操作分成复杂性较低单元，结构清晰，易于实现和维护。
定义并提供兼容性标准接口，有利于促进标准化工作。
结构上可分割，使设计人员能专心设计和开发相关功能
独立性强，上层只需要知道下层实现了什么接口
每个层次可以单独改造，只要接口和服务不变，对一层进行修改时不影响其它层
日常生活举例：部门分级管理
1-22
网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？
- 语法，即数据和控制信息的结构或格式
- 语义，即需要发出各种控制信息，完成何种动作及做出何种响应
- 同步，即事件实现顺序的详细说明
1-24
试述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。
- 应用层：通过应用进程间交互完成特定网络应用。
- 运输层：向两台主机中进程间通信提供通用数据传输服务
- 网络层：为分组交换网上不同主机提供通信服务
- 数据链路层：将网络层传下来的IP组装成帧，在两个相邻接点间的链路上传递帧
- 物理层：传递比特流
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