这是我第一次在网络上学习计算机网络概论，课程的主讲老师是国立清华大学的黄能富教授。
计算机网络核心要点：
- 终端
- 通讯线路
- 路由器
- 协议：TCP、IP等。
- 定义信息的格式
- 传输信息的顺序
- 收到信息采取的行动
- 标准：RFC、IETF、IEEE等。
本节要点：
- 1.1 什么是因特网
- 1.2 网络边缘
- 1.3 网络核心
1.1 什么是Internet：服务的观点
Internet给应用的服务有两种，一种是有连接的，一种是无连接。
- 无连接：UDP
- 有连接：TCP
1.2 网络边缘
目标
网路的目的是为了通讯，方式是有连接和无连接。有连接第一步是建立连接的过程，也称为握手。无连接不需要握手。
TCP服务
| 特点 | 应用 |
|---|---|
| 可靠，有序的字节流传输；如果发生丢包：确认并重新发送。 | HTTP |
| 流量控制；发送者发送多快是用接收者告知的。 | FTP |
| 拥塞控制;发生拥塞时，发送者降低发送速率。 | SMTP |
UDP服务
| 特点 | 应用 |
|---|---|
| 不可靠 | DNS |
| 无流量控制 | / |
| 无拥塞控制 | / |
1.3 网络核心
电路交换
独占，把网络分成小块。分配给“呼叫”（call），分割方法有频率切割也可以时间切割。
报文交换
共享线路，抢占。经过路由器，发生拥塞时存储在队列里，然后再转发。
缺点：可能会有延迟和丢包。
网络分类.png
本节要点：
- 1.4 接入网络和物理设备
1.4 接入网络和物理设备
如何接入边缘路由器？
- 家庭入网
- 拨号入网：不能同时打电话和上网。
- ADSL：专用数字线路。
- 混合光纤和同轴电缆（HFC）：可以看电视和上网，共享传输线路，可能会拥塞。
- 机构入网
- 局域网（LAN）：共享线路或专用线路。chapter 5
- 以太网
- 局域网（LAN）：共享线路或专用线路。chapter 5
- 移动入网
- 共享无线接入网络：终端连接路由器
- 无线局域网：终端连接基站
-
长距离无线接入：终端连接网络提供商的设备，共享。（2G、3G、4G、5G）
家庭网络.png
物理设备
- 有导向：同轴电缆、双绞线、光纤
- 无导向：WIFI、卫星通讯
| 设备 | 特点 |
|---|---|
| 同轴电缆 | 单路：只能传输一个信号，办公室传输数据用，早期以太网； 多路：有线电视，可以看多个讯号。下载不用抢占，因为是广播，上传需要抢占线路。 |
| 双绞线 | 3类：传统电话线，10Mb以太网； 5类双绞线，100Mb以太网。 |
| 光纤 | 一秒可以传输5Gb，光不受干扰，低误码率，长距离传输需要放大器。 |
| 无线通讯 | 地面微波，45Mb； LAN（e.g.WIFI)，2Mb、11Mb、54Mb、108Mb； 长距离无线接入（蜂窝网络）3G速度在几百Kb； 卫星，延迟需要270ms。 |
本节要点：
- 1.5 因特网结构和ISPs
- 1.6 报文交换网络的丢包和延迟
- 1.7 协议层，服务模型
- 1.8 历史
1.5 因特网结构和ISPs
ISP：互联网服务提供商。
- 第一层ISP：全国ISP，e.g. Sprint US
连接其他一级ISP。
- 第二层ISP：地区ISP
连接一个或多个ISP，也可能连接其他二级ISP。
- 第三层ISP或局域ISP：网络的最后一跳
1.6 报文交换网络的丢包和延迟
Q：为什么丢包会发生？
- 路由器的输出速率小于输入速率
- 当队列满了，丢掉；没满，排队，发送，造成延迟。
Q：造成延迟的四个原因
- 路由器收到包之后，检查比特错误。查路由表，决定下一跳路由器。
- 排队时间，取决于路由器的拥塞情况。
- 传输时延?（transmission delay）：
，
为包长，
为传输速度。
- 传播时延?（propagation delay）：在线路的传输时间，与线路长度有关。
节点延迟:
英国到中国.png
Tranceroute.png
1.7 协议层
下层为上层提供服务，上下两层通过接口连接。每一层都有自己的协议。哪一层的设备只看哪一层的头，其他的当作“数据”。
| 层 | 目的 | 服务 |
|---|---|---|
| 应用层 | 支持网络应用。 | HTTP、FTP、SMTP |
| 传输层 | 端到端（远程）数据传送。 | TCP、UDP |
| 网络层 | 数据报从源地址传到目的地址的路由选择。 | IP |
| 链路层 | 相邻网络（直接物理相连）节点的数据传输。 | PPP、以太网 |
| 物理层 | 线上的比特序列。 | / |
因特网协议栈.png
例如：传输层
- 从APP获得数据
- 添加地址，检查（check）到数据报
- 发送数据报到目的节点
- 等待ACK
之所以TCP是可信的，是因为加了一个简单的设计：计时，确认，如果没有收到确认，再传输。就像邮局。
在一个节点发送的时候，数据包会打包变大（包装）；然后一个节点收到一个数据包，这时需要拆包，一层一层往上。
注意：数据在不同层的叫法不一样。
应用层——消息（message）
传输层——数据段
网络层——数据报
链路层——帧
物理层——比特
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