计算机网络 5. 网络层-控制平面 2021-06-22 浏览量 534 暂无评论 [TOC] ## 5.1 导论 ## 5.2 路由选择算法 如何在网状线路中寻找较好路径，以子网为单位   找到汇集树，而不是图，因为图可能有环。  - 全局路由选择算法（上帝视角）- Link State 在数据结构里叫Dijkstra(迪杰斯特拉)算法。   将自己的链路状态分组泛洪，传遍全网，开启上帝视角。 - 分布式路由选择算法 - Distance Vector - 阅读全文 -
计算机网络 4. 网络层-数据平面 2021-06-21 浏览量 650 暂无评论 [TOC] ## 课程主要内容 - 数据平面、控制平面 - 路由器组成 - IP：格式、分片、IPv4地址、NAT（网络地址转换）、IPv6 - 通用转发和SDN ### 4.1 导论 **网络层服务：** - 在发送主机和接收主机对之间传送**段（segment）** 或UDP数据报 - 在发送端将段封装到数据报中 - 在接收端，将段上交给传输层实体 - 网络层协议存在于每一个主机和路由器 - 路由器检查每一个经过它的IP数据报的头部 **网络层功能：** - 转发：路由器局部，从路由器的哪个端口接收，再从哪个端口发送，依赖于路由表；数据平面 - 传统：目标地址 + 转发表，数据平面与控制平面紧耦合 - SDN：多个字段 + 流表 匹配，转发、block、泛洪或修改字段 - 路由：全局，规划从源主机到目标主机的路径，计算路由表；控制平面 - 传统： - SDN（software-defined network）：南桥接口提供流表，控制平面集中 **连接建立：** TCP/IP不需要，ATM需要  ### 4.2 路由器组成 路由：运行路由选择算法/协议，生成路由表 转发：从输入到输出链路交换数据报，根据路由表进行分组的转发 输入输出端口整合在一起。 输入端口缓存： 存在原因：当交换机构的速率小于输入端口的汇聚速度时，在输入端口可能要排队 交换机构： 将分组从输入缓冲区传输到合适的输出端口。 交换速率：理想情况下，交换机构的交换速度是输入线路速度的N倍     ### 4.3 网络层：数据平面 #### IP数据报格式  #### 分片   #### IP编址 ##### 子网 ###### IP地址组成 - 子网部分 - 主机部分 ###### 子网概念 - 一个子网内的节点，它们的IP地址高位部分相同； - 无需路由器介入，子网内各主机可以在物理上相互直接到达 互联网的路由以网络（子网）为单位，不然主机到主机路由的话根本不现实。  ###### Classless InterDomain Routing 子网掩码：11111111 11111111 11111110 0000000 网络号用1表示，主机位用0表示。 示例： 200.23.16.0/23，23表示前23位是网络号。 IP地址以子网为单位进行聚集。 ###### 如何获得IP地址 1. 系统管理员将地址配置在一个文件中 - Wintel：控制面板--网络配置 - UNIX：/etc/rc.config 2. Dynamic Host Configuration Protocol （DHCP） 允许主机从服务器那里动态地获得IP地址（plug-and-play）。 优点： - 无需手动配置 - 节省IP地址 ###### NAT：Network Address Translation 为什么需要： - 本地网络只有一个有效IP地址 意义： - 不需要从ISP分配一块地址，可以用一个IP地址用于所有的局域网设备 - 局域网改动与ISP改动分离 - 局域网内部的设备对外不可见 作用： - 内网地址转换为外网地址 - 外网地址通过端口转换为内网地址  <font color='red'>问题：</font> 外网没法主动与内网IP建立连接，NAT穿透问题。 解决方法： - 固定NAT表项； - Universal Plug and Play (UPnP) Internet Gateway Device (IGD)协议，获得NATted主机可以： - 获知网络的公共IP地址 - 列举存在的端口映射 - 增/删端口映射 - 中继服务器 ##### IPV6 IP地址足够多 源主机将分组变小，减轻路由器的负担（通过ICMPv6 [Internet Control Message Protocol]返回“Packet Too Big”）   ##### IPV4与IPV6通信 IPV6看作IPV4中的孤岛，各协议内部采用各自的协议通信，IPV6孤岛间通过“隧道”通信，即通过双栈协议建立通信，将V6分组封装到V4中，到另一个岛边缘再解封装。 ### 4.4 通用转发和SDN    南向接口向分组交换机下发流表。 - 阅读全文 -
计算机网络 3. 传输层 2021-05-27 浏览量 539 暂无评论 [TOC] ## 课程主要内容 - 多路复用解复用（聚合主机数据-区分进程数据） - 可靠数据传输（RDT）※ - 流量控制 - 拥塞控制 - ### 3.1 概述和传输层服务（21:42） 提供的服务：远程的进程到进程间的以报文（Message）为逻辑通信 传输层加强网络层的服务品质，但不是所有服务品质都是可以加强的 ### 3.2 多路复用和解复用（19:01） 为什么叫复用呢？就是一个TCP/UDP实体上面进行着许多进程的信息交换 发送方主机多路复用：从多个套接字接受来自多个进程的报文，根据套接字对应的IP地址和端口号等信息对报文段用头部加以封装（传输层封装端口号，网络层封装IP） ### 3.3 无连接传输UDP（17:04） UDP：用户数据报协议 头部开销小 校验和：EDC（差错检测编码），检测不出残存错误（错了，但是校验和却通过了） 发送方：将整个数据报D（包括伪头部，头部，数据部分）分成数个16比特整数，将这些整数相加，进位时回滚（就是把进位挪到末尾），最终的和取反码即为校验和（EDC）， 接收方：将接收到的D和EDC全分16位加起来，若校验范围（D）+校验和（EDC）=1111111111111111，则通过校验 ### 3.4 可靠数据传输（rdt）原理（2:20:15） 由udt变为rdt 只考虑单向数据传输，但控制信息是双向流动的 使用有限状态机（FSM）来描述发送方和接收方 FSM：状态1到状态2（经过什么事件和动作--边） RDT 1.0： 下层的信道是可靠的，只进行封装解封装 - 不出错 - 不丢失  **RDT 2.0：**  缺陷：既然发送的Packet可能出错，那ACK和NAK也可能出错，在RDT 2.1中更新了，为Packet编号，发送方发P0，接收方成功接收到了P0，发回ACK，然后又接受到了P0，说明刚刚的ACK发回途中出错了，再发ACK **RDT 2.2：** 无NAK的协议 对ACK编号，便于流水线。比如我现在在等ACK1，但返回来个ACK0，答非所问，那不就是出错了吗。就像我们你她好看吗？你说她很温柔。 **RDT 3.0** 假设：下层提供的信号可能丢失 发送完后启动超时定时器，如果到时间还没等到想等的人，那重发 超时定时器的设置很重要 缺点：如果链路容量比较大，那一次发一个PDU不能充分利用链路的传输能力 **流水线协议/管道化协议(pipline)** ：一次发送多个分组 分为两种： 1. 回退N步协议（GBN） 2. 选择性重发协议（SR） **滑动窗口协议（SW）** 1. SW = 1, RW = 1，rdt3.0 2. SW > 1, RW = 1，GBN 3. SW > 1, RW > 1，SR **发送缓冲区：** 在内存中，存放已发送，但未经确认的分组 **发送缓冲区的大小** ：一次最多可以发送多少个未经确认的分组 **发送窗口：** 每发送一个分组，前言前移一个单位；每收到老分组的确认，后沿移动一个单位 <font color='red'>发送缓冲区和发送窗口有何区别？</font> 是不是可以这么理解：我想发一个分组，先把它放到发送缓冲区中等待发送，发送窗口实施发送 **接收窗口：** GBN： 窗口大小为1，并且罩在0号分组上，意思是指现在只接收0号分组，其他分组来了就丢弃，然后给出收到的最高分组的ACK确认（累计确认），超时定时器启动，从发送窗口的后沿重新发送  <font color='red'>疑问：</font> 虽然可以流水线式地同时发送多个分组，但接收窗口是一个个移动的，那速度会变快吗？会的，因为接收窗口的移动不需要传输，直接软件实现 SR： 窗口大小大于1（非累计确认） 每个分组都都一个超时定时器 1. 收到的分组位于后沿，则给出后沿分组的ACK确认，接收窗口向前移动 2. 收到的分组不位于后沿，但在接收窗口范围内，则给出该分组的ACK确认，窗口不动 3. 收到的分组不位于接收窗口范围内，接收窗口复位？  <font color='red'>疑问：</font> 1. 接收方怎么事先知道要接收哪些分组呢？ 2. 如果后沿的分组迟迟不来呢？-> 后沿对应分组的超时计时器启动超时重传  对于SR，如果窗口大小大于$2^{n-1}$，在一批流水ACK返回失败时，接收窗口移动后，却包含了需要重新发送的分组，导致程序以为这是符合逻辑的，区分不出这是异常情况。 ### 3.5 面向连接的传输TCP（1:33:51） 应用层向下交付字节流，传输层将大的字节流按最大报文段（MSS）分成多个组，加上TCP头部形成多个报文段，报文段的body部分第一个字节即为每个分组在整个字节流中的偏移量，后面是每个分组的内容。  序号（按最大报文段编号）：报文段的首字节在字节流的编号 确认号：表明已收到该序号之前的所有字节段，期望从另一方收到的下一个字节的序号 **可靠数据传输** 通过字节流的序号和确认号来告诉对方传输的信息位于字节流的哪部分 <font color='red'>疑问：</font> 为什么不每次传输的时候告知报文段在字节流中的起始、终止位置，而要告诉对方：我这次是从哪开始的，你下次又是从哪开始的？因为通常字节流中包含多个需要传送的报文段，这些报文段共同组成所需信息，确认号意味着此序号之前的报文段已经传送完毕，下次希望对方从哪开始传。  **TCP发送方（简化版）** 首先指定我从哪开始发，我想要你从哪开始发 <font color='red'>疑问：</font> 为什么不从固定的序号开始发，而是每次都要指定呢？为了防止滞留在网络中的段对传输造成影响，老的数据对新的数据可能产生影响？是的，比如上次连接关闭前仍有数据滞留在网络中，下次连接又使用了相同的端口建立连接，这时会把滞留的数据当成新的数据接收，所以在3握手建立TCP连接时，要随机选择初始序号，或者用时钟的低32位。   **TCP流量控制** 通过反馈将接收方的剩余空间（buffer）告诉发送方。 捎带作用。 **TCP连接管理** 正式交换数据前，建立连接。 同意建立连接 同意连接参数 Q：为什么2次握手建立连接不总是可行的？ 1. 变化的延迟（连接请求的段没有丢，但可能超时，滞留在网络中，过会又到达，而由于超时定时器的作用，在没有收到确认之前，又发送了请求，过会又到达，第一次服务器同意，第二次服务器也同意，这样服务器维护了半连接，把旧数据当成新数据接接收资源浪费。疑问：为什么不将第二次丢弃呢？因为无法分辨？） 2. 由于丢失造成的重传 3. 报文乱序 4. 相互看不到对方  第3次握手通常和数据传递放在一起。  <font color='red'>疑问：</font> 客户端怎么辨别虚假的连接？为什么服务器不能辨别？ **TCP关闭连接** 对称释放，并不完美 一边一边拆除：客户端告诉服务器要拆除连接，服务器说好的，但服务器向客户端的连接还存在，仍要拆除。-> 两军问题 最后用一定定时器，在这期间确实没有数据交换，则真正关闭连接。 ### 3.6 拥塞控制（32:06） 太多的数据需要网络传输，超过了网络的处理能力。 表现：分组丢失（路由器缓冲区溢出）；分组经历比较长的延迟（在路由器的队列中排队） 拥塞原因： 1. 进入的速率$\lambda_{in}$接近链路带宽R时，延迟增大； 2. 路由器的缓冲是有限的； 3. 分组丢失时，发送端要重传，此时应用层的输入=应用层的输出，传输层的输入大于应用层的输入，因为要包括重传； 控制方法： 1. 网络辅助，网络反馈信息给终端； 2. 端到端 ，TCP如此，自身判断是否拥塞。 实际： ATM网络，信元，轻载 ### 3.7 TCP拥塞控制（45:59） 端到端的拥塞控制，小型网络用网络设备反馈更好。 简化网络核心。 - 路由器的负担较轻； - 端系统根据自身得到的信息，判断是否拥塞 **如何判断：** - 超时（拥塞） - 原因1：网络拥塞（概率大） - 原因2：出错被丢弃（会造成误判，但概率小，不影响总体控制方向） - 有关某个段的3次重复ACK（轻微拥塞） **如何调节发送方向网络中注入的速率：** $rate=\frac{Cong Win}{RTT}$，CongWin是动态的，是感知到的网络拥塞程度的函数    - 阅读全文 -
计算机网络 2. 应用层 2021-05-22 浏览量 527 暂无评论 [TOC] ## 课程主要内容 - 应用层协议原理 - Web and HTTP - FTP* - Email - SMTP - POP3 - IMAP - DNS - P2P应用 - CDN - TCP套接字（Socket）编程 - UDP套接字编程 ## 2.1 应用层原理 传输层向应用层提供Socket API 应用层的协议最多（因为可以由用户自己实现） ### 客户-服务器（C/S）体系结构 服务器： - 一直运行 - 固定的IP地址和周知的端口号、 - 扩展性：服务器场 - 数据中心进行扩展 - 扩展性差 - 可靠性差 客户端： - 主动与服务器通信 - 可能是动态IP - 不直接与其它客户端通信 ### 对等体（P2P）体系结构 - （几乎）没有一直运行的服务器 - 管理麻烦（维护主机在线状态） ### 混合体  ### 进程通信 同一主机内，使用进程间通信机制通信（由操作系统定义） 不同主机，通过交换报文（Message）通信  问题1：IP+端口 问题2：来自谁+是什么+给谁 每次传输都要携带如此多的信息，太繁琐易错，可以使用socket简化。 TCP socket：用代号标示通信的双方（4元祖，源IP，源port，目标IP，目标port）（像OS打开文件返回的句柄），本地标示，使得穿过层间的信息减少 UDP socket：用一个整数表示本应用实体的标示（2元祖，本IP，本port），因为前后报文可能给不同的分布式进程 但是传输报文时，必须提供对方IP，port 应用层协议： 定义了运行在不同端系统上的应用进程如何相互交换报文 - 报文类型 - 报文类型的语法 - 语义 - 进程何时、如何发送报文及对报文进行响应的规则 应用协议仅仅是应用的一个组成部分，如Web应用包括：HTTP协议，web客户端，web服务器，HTML ### 传输层提供的服务 TCP服务 - 可靠的传输服务 - 流量控制 - 拥塞控制 - 面向连接 - 不能保证时间、最小吞吐、安全 UDP服务 - 不可靠数据传输 - 没有流量控制、拥塞控制、带宽保证、建立连接 那为什么还有存在的必要呢？ - IP提供主机到主机的通信，不能区分进程 - 无需建立连接 - 不可靠，但简单 - 没有那些控制，那可以按设定的速度进行传输 ### 安全性 TCP和UDP都没有加密，铭文通过互联网传输，甚至密码 SSL（安全套接字层），应用采用SSL库，SSL库使用TCP通信 - 在TCP上实现，提供加密的TCP连接 - 私密性 - 数据完整性 - 端到端的鉴别 SSL socket API 应用将明文交给socket，SSL将其加密在互联网上传输 ## 2.2 Web与HTTP ### HTTP概况  HTTP运行在TCP之上，一个socket监听80号端口的连接，如果收到客户端的请求，则创建一个新的socket与之连接，原来的socket不变，持续监听  ### HTTP连接 非持续（四次挥手后关连接） 持续（四次挥手后不关连接，流水（默认）和非流水方式）  ### HTTP请求报文 Get，Post，Head，http 1.1新增 Put，Delete Get命令不需要实体部分，POST需要   ### 提交表单输入 有两种方式，Get和Post都可以。 Get：在URL中使用特定的参数，参数：wd，cl，参数值：xx+yy+zzz，3 `http://www.baidu.com/s?wd=xx+yy+zzz&cl=3` ### HTTP响应报文  `\r\n`回车换行，为什么要Content-Length呢？因为TCP是字节流的，不区分报文与报文的边界，需要应用进程自己维护边界  #### 用户-服务器状态： cookies #### Web缓存（代理服务器） - 客户端访问更快，服务端负载减轻，网络负载减轻 - 可以使用本地代理服务器加速访问，因为用户访问的网站具有趋同性 - 但是可能缓存的和服务器的不一致的，过期了，这就要用到condition get，将本地保存的修改时间与服务器的修改时间比较 ### 2.3 FTP 端口号：21 FTP的用户名和密码都是明文传输的，怪不得要用SFTP呢 控制连接+数据连接  ### 2.4 EMail 3个主要组成部分： - 用户代理（客户端软件，outlook） - 邮件服务器（守候在25号端口） - 协议（SMTP ） 收到的邮件放在邮件服务器的文件夹中，由用户代理拉取，拉取的协议有POP3，IMAP（提供更多特性，可创建远程目录），HTTP 原始的协议只能传输ASCII，需要打补丁才能传汉字、可执行文件等，MIME（多媒体邮件扩展） ### 2.5 DNS 域名到IP地址的转换；负载均衡（决定解析为哪个分布式主机来提供服务） 运行在UDP之上，53号端口，在端系统（网络边缘）实现 #### 2.5.1 怎么命名？ - 为避免重名问题，使用层次化的命名 DNS域名结构： 几百个顶级域名，包括通用的和国家的。 根名字服务器：13个 #### 2.5.2 怎么解析 名字空间划分为若干区域 上层域需要知道下层的物理地址，区域名字服务器维护资源记录（resource records） - 作用：维护域名-IP的映射关系 - 位置：Name Server的分布式数据库中 RR格式： - domain_name - ttl: time to live，权威（无限大）或缓冲（有限），缓冲为了性能，删除为了一致性 - class类别：对于Internet，值为IN - Value值：数字、域名或ASCII串 - Type类别：资源记录的类型 DNS记录： Type = A - Name为主机 - Value为IP地址 Type = NS - Name为域名 - Value为该域名的权威服务器的域名 Type = CNAME - Name为规范名字的别名 - value为规范名字 设备上网：IP，所在局域网的子网掩码，网关，local name server   添加记录： 1. 注册域名； 2. 一个记录指向新增子域的域名，一个记录指向域名服务器的地址 3. 在指定的域名服务器中要确保有用于Web服务器的类型为A的记录  在腾讯云买的域名，提供DNS解析，要自己添加A记录，使域名指向IP，然后DNS服务器会将该映射记录下来。 #### 2.5.3 攻击DNS DDos攻击，重定向攻击 ### 2.6 P2P应用 C/S：扩展性问题，可靠性问题 文件的Hash值是唯一标识 非结构化P2P： 1. 集中化目录，最初的Napster a. 当对等方连接时，它告知中心服务器IP地址和内容（我来了，我有什么） b. 某客户端请求某个文件，目录服务器告诉它谁有 c. 客户端从“谁”那请求文件 缺点：单点故障问题，目录服务器侵权容易定位，性能瓶颈 2. 完全分布式，Gnutella a. 泛洪查询; b. 邻居会重复，需要解决 c. 网络是怎么建立来的呢？在安装软件是，有一些列表（它们大概率是在网络中的），ping它们，它们pang回来，随机选取一些节点构建overlay d. 怎么下线？A依次告诉邻居们下线了，邻居们知道后再选一个节点，维持连接强度 3. 混合式，KaZaA，安排个组长 BitTorrent：tit-for-tat 你为我提供的服务多，我为你提供的也多 torrent文件中储存了tracking sever信息，告诉客户端向哪些节点请求 DHT（结构化） 维护树状或环状拓扑，查询快，副本不需要太多 ### 2.7 CDN #### 2.7.1 视频流化服务和CDN：上下文 如何向众多用户提供服务？（Content Distribution Networks） 特点：用户规模大，具有异构性，“二八分布”，重复流量多，“跳”多 解决方案：分布式的，应用层面的基础设施，通过CDN，全网部署缓存节点 CDN运营商：节点部署，内容部署，节点拥塞时的动态选择 多媒体流化服务：DASH enter-deep：部署在local ISP，离用户近，用户体验好 bring-home：部署在少个关键位置  简单的例子： 客户端请求视频http://example.com/abc123，视频存储在CDN，位于http://kingCDN.com/exabc123 访问local DNS，local DNS经过处理后告诉客户端到kingCDN的权威名字服务器解析http://kingCDN.com/exabc123，解析完后，告诉客户端到哪个最近的CDN服务器IP获取内容 ### 2.8 Socket编程 #### 2.8.1 TCP套接字编程 TCP传输字节流   #### 2.8.2 UDP套接字编程 在客户端和服务器之间没有连接，传送的也叫数据报，和IP传送的东西叫法一样 发送端在报文中要指明**目标IP和端口，发送的内容，谁发的**  - 阅读全文 -
计算机网络 1. 概述 2021-04-29 浏览量 825 暂无评论 [TOC] ## 课程主要内容 - 计算机网络和互联网 - 应用层 - 传输层 - 网络层：数据平面 - 网络层：控制平面 - 数据链路层和局域网 - 网络安全 - 无线和移动网络 - 多媒体网络 - 网络管理 每层的功能范围比服务广，因为功能需要通过层间接口向上层提供服务（我有很多东西，但是给你的暂时只能这么多），本层的功能需要通过层间接口调用下层的服务来实现。 可靠性（不丢失，不失序，不重复）要求高的，跑在TCP（面向连接，三次握手，四次挥手）上； > 连接建立，连接确认，发请求，对象回来 可靠性要求不高，但实时性要求高，跑在UDP上，实时多媒体，网络直播，事务性的应用 传输层：进程->进程，粒度更细 网络层：提供端到端的服务，源主机->目标主机，IP数据报（不可靠） > 传统方式：路由器+IP：路由算法计算路由表给IP协议用，路由协议提供路由信息 > 缺点：死板，固定 > 软件定义网络（SDN）：数据平面+控制平面（SDN交换机），流表，网络可编程，灵活性高 数据链路层：提供点到点（P2P）服务（相邻点），帧，网卡 物理层：数字信号--物理信号 ## 1.1 什么是Internet 网络 计算机网络构成角度： - 节点：主机节点host（源、目标），数据交换节点（路由器R：网络层，交换机S：数据链路层，中继器） - 边：接入网链路Access（与主机连的），主干链路Backbone（数据交换节点间的） - 协议：对等层的实体进行通信所遵守的规则，包括格式（语法，语义）、次序、动作 计算机网络服务角度： - 分布式的应用进程 - 基础设施（提供服务[面向连接TCP，无连接UDP]，应用层以下） 互联网：以TCP/IP为主，接入公共网络的 Internet标准： - RFC - IETF ## 1.2 网络边缘 ### 1.2.1 网络结构 - 网络边缘 - 主机 - 应用程序 - 网络核心 - 互联的路由 - 网络的网络 - 接入网和物理媒体 - 将边缘接入核心 ### 1.2.2 工作模式 **客户端/服务器模式（C/S）** 可扩展性差 **对等模式（peer-peer）** 分布式通信，互相提供资源，迅雷，电驴 ### 1.2.3 面向连接服务 **目标：** 在端系统之间传输数据 **握手：** 在数据传输之前做好准备 **TCP服务：** 多愁善感，总是考虑别人。 - 可靠地、按顺序地传送数据 - 流量控制：发送方不会淹没接收方 - 拥塞控制：网络拥塞时，发送方降低发送速率 HTTP(Web), FTP, Telnet, SMTP ### 1.2.3 面向无连接服务 **UDP服务** 直爽，快，不可靠，容易伤害人 流媒体、远程会议、DNS、Internet电话 ## 1.3 网络核心 ### 1.3.1 电路交换 线路独享（传统电话） 将线路与线路之间的带宽分成片，方法： - 频分（FDM） - 时分（TDM），划分时间片，一个周期分成几份 - 波分（WDM），光通信 连接建立时间长，浪费多，不适合计算机之间的通信（具有突发性，嗖一下就结束通信了）  ### 1.3.2 分组交换 将数据分组，每次传输packet时使用主机间的所有带宽，存储--转发实现线路共享（比如要从A传到C，先从A到B，这段时间B与C之间可以进行其他通信）。 延迟比电路交换高（存储时间+排队时间），以时间换共享（按需使用），支持的主机通信数量更多（突发性强的情况） 统计多路复用（特殊的时分）  **数据报网络** - 在通信之前，无需建立起一个连接，有数据就传输 - 每个分组都独立路由（路径不一样，可能会失序，目标地址一样，但是路由表变，通俗点讲，就是条条大路通罗马） - 路由器根据分组的目标地址进行路由 **虚电路（VC）网络** 有连接，虚电路靠信令建立起来，存储，转发，<font color='red'>没太懂</font> <u>注意：有连接和面向连接不一样，面向连接只体现在源主机到目标主机的通信实体上，中间的路由器不维护它们的通信状态</u> ## 1.4 接入网和物理媒体 ### 1.4.1 住宅接入 **modem:** 当年长城将宽带通到每户，成本太大，死掉了，想法很好；一种节约成本的方式就是利用已有的资源，比如固话网路，电话线传播的是音频信号（最高4kHz），利用调制解调器（猫）将网络信号附着在音频信号上（调频、调幅、调相位，规定什么代表0，什么代表1），但缺点是带宽很窄（56kb/s），不能同时上网和打电话。 ADSL：后来对其改进，提高频率，4KHz一下用于语音通信，4kHz以上按非对称方式划分为上行1M（小）和下行10M（大） **接入网：线缆网络** 有线电视，同轴电缆，共享带宽 <font color='red'>其实还可以利用电网，加一个power-modem</font> ### 1.4.2 企业接入（Enternet） 路由器->交换机->交换机级联 ### 1.4.3 物理媒体 可见的：导引型，传的远 不可见的：非导引型，传的近 双绞线，同轴电缆（两根同心的铜导线），光缆 单模光纤：光只能垂直进入，加工难度大 多模光纤：光进入时可以有一定的角度，导体直径大，加工难度下 许多光纤加上钢芯和保护层才叫做光缆 ## 1.5 Internet结构和ISP 互联网由一堆ISP（Internet Service Providers）连接组成。 怎么连接呢？总不能全连接吧，不可扩展 将每个接入ISP都连接到全局ISP，客户ISPs和提供者ISPs有经济合约 不同投资者建了不同的全局ISP，那既有竞争，又要合作，把不同的全局ISP对等连接 业务细分（全球接入和区域接入）：终端 -> access ISP -> regional ISP -> global ISP ICP部署数据中心网络来提升用户体验（各数据中心机房用专线连接，减少访问延迟），减少运营成本（长途费？） 可以接到很多ISP，养鱼 ## 1.6 分组延时、丢失和吞吐量 为什么会发生延时和丢失？ > 因为分组需要排在路由器的分组队列中，排到头才能走，如果队列已经满了，分组就会被丢弃掉，发生丢失；分组到达链路的速率超过链路输出的能力，就会排队，导致延时+（传输延时） 四种分组延时 > 检查节点延时+排队延时+传输延时（分组长度/链路带宽）+传播时间（链路长度/媒体速率） 排队延时 > 流量强度 = La/R，其中R为链路带宽，L为分组长度，a为分组到达队列的平均速率 > 接近0时，平均排队延时很小，<font color='red'>接近1时，延时变得很大，为什么呢</font> tracert命令测试延时，基于ICMP报文实现，利用TTL（生存时间）减为0时路由器发回通知报文计算。 ## 1.7 协议层次和服务模型 某层提供的服务包括所有下层提供的服务，并且新增了对等层间的新的服务。 本层协议实现需要借助下层提供的服务，目的是为上层提供服务。 服务访问点（SAP）用来识别传输目标，TCP向哪个应用（上层用户）传输什么数据。 数据单元（DU）：上层SDU通过层间接口传到下层，加上下层的控制信息ICU，得到PDU（一对一，一对多，多对一） **PDU在各层的名称：** 应用层：应用报文（message） 传输层：报文段（segment），TCP段，UDP数据报，进程到进程（借助Socket） 网络层：分组（packet），如果是无连接的，则叫IP数据报（datagram），端到端 链路层：帧（frame），将物理层的位包装成帧，相邻两点 分层也有坏处：效率低   - 阅读全文 -
