- 因特网
「硬件和软件组件；基础设施向分布式应用程序提供的服务；」
- 构成
{
因特网 ->世界范围的计算机网络 computer network；
主机 host / 端系统 end system -> 连网设备 client/serves/data center；
通信链路 communication link / 分组交换 packet switch -> 连接端系统；
传输速率 transmission rate ：bps；
分组packet -> 信息包；
路由器 router / 链路层交换机 link-layer switch -> 分组交换机；
因特网提供商 ISP，Internet Service Provider （AT&T、Sprint、NTT）；
协议 protocol（TCP，Transmission Control Protocol；IP，Internet Protocol）；
因特网标准 Internet standard / 因特网工程任务组 IETE，Internet Engineering Task Force / 请求评论 RFC，Request For Comment；
}
- 服务
{
分布式应用程序 distributed application -> 涉及多个要交换数据的端系统；
套接字接口 socket interface -> 特定目的程序交付数据方式；
}
- 协议protocol -> 多个实体交换报文的顺序/格式/动作
- 网络边缘
- 接入网 -> 边缘路由edge router网络
- 数字用户线 DSL，Digital Subscriber Line（本地电话基础设施）
「
DSL调制解调器（双绞铜线；数字信号-模拟信号）- 分配器（数据信号/电话信号）->DSLAM数字用户线接入复用器（模拟信号-数字信号；本地中心局CO；电话信号/数据->因特网）；
下行信道：50kHz～1MHz频段；
中速信道：4kHz～50kHz；
普通双向电话信道：0～4kHz；
DSL标准（不对称接入）：12Mbps下行 / 1.8Mbps上行；55Mbps下行 / 15Mbps上行；
距离：16km左右；
」
-
- 电缆 cable Internet access / 混合光纤同轴HFC，Hybrid Fiber Coax（有线电视基础设施）
「
以太网端口 - 电缆调制解调器cable modem -> 电缆调制解调器端接系统CMTS，Cable Modem Termination System（类DSLAM）；
DOCSIS 2.0标准（合同数据率/媒体损耗）：42.8Mbps下行 / 30.7Mbps上行；
共享广播媒体，下行共享：降低速率；上行共享：分布式多路访问协议，协调传输/避免碰撞；
」
-
- 光纤到户 FTTH，Fiber To The Home（CO->光纤路径->家庭）
「
光纤分布体结构：主动光纤网络 AON，Active Optical Network（交换因特网） / 被动光纤网络 PON，Passive Optical Network；
PON：无线路由器 -> 光纤网络端接器 ONT，Optical Network Termination -> 光纤分配器（复制） ->（CO）光纤线路端接器 OLT，Optical Line Termination（光信号-电信号）-> 因特网；
下行20Mbps；
」
-
- 拨号1Mbps/卫星56kbps
-
- 局域网：以太网/WiFi
{
端系统->局域网 LAN->边缘路由器；
双绞铜线->以太网交换机->机构路由器->机构ISP；100Mbps～1Gbps / 1Gbps～10Gbps；
无线LAN接入（WiFi）/AP（基站）->路由器->电缆调制解调器——>电缆头端->因特网；
}
- 广域网：3G/LTE
{ 蜂窝网；LTE，Long-Term Evolution 10Mbps以上；}
- 物理媒体 physical medium
{
导引型媒体guided media：光缆，双绞铜线，同轴电缆；
非导引型媒体unguided media：无线LAN，数字卫星频道；
双绞铜线：绞合以减少电气干扰，捆扎即电缆；无屏蔽双绞线UTP，Unshielded Twisted Pair，高速LAN联网，10Mbps～10Gbps，粗细，距离；
同轴电缆：同心不并行，导引型共享媒体shared medium，peer端系统间无阻；
光纤：导引光脉冲媒体，数百Gbps，因特网主干，光载波Optical Carrier标准 OC-n：链路速率为n*51.8Mbps；
陆地无线电信道：电磁频谱信号，路径损耗/遮挡衰落/多径衰落/干扰，局域LAN/广域蜂窝；
卫星无线电信道：地面站（微波发射器/接收器），转发器再生信号；同步卫星geostationary satellite，36000km，280ms时延，百Mbps/近地轨道LEO，Low-Earth Orbiting卫星，多卫星覆盖；
}
- 网络核心
「分组交换机+链路」
- 分组交换packet switching
{
分组交换机packet switch：路由器router/链路层交换机link-layer switch；
存储转发传输store-and-forward transmission；
输出缓存/队列output buffer/queue；
排队时延queuing delay；
分组丢失/丢包packet loss；
转发表forwarding table：目的地址映射成输出链路/路由选择协议routing protocol：自动设置转发表；
www.traceroute.org
}
-
- 电路交换circuit switching
{
预留路径，恒定速率，端到端连接end-to-end connection；
频分复用FDM，Frequency-Division Multiplexing：链路频谱共享，带宽band-width，电话网络4kHz/无线电台88MHz～108MHz；
时分复用TDM，Time-Division Multiplexing：时间->帧->时隙->bit，1时隙/帧传输连接的数据，传输速率=帧/s*bit（bps），静默期silent period；
}
Ps： 对比略
- 网络的网络
{
ISP：客户customer/提供商provider；
存在点PoP，Point of Presence：多台路由器群组；
多宿multi-home：多ISP连接；
对等peer：ISP不向peer付费；
因特网交换点 IXP，Internet Exchange Point：ISP对等交汇点；
内容提供商网络content provider network：Google 数据中心；
接入ISP->区域regional ISP->第一层tier-1 ISP/内容提供商网络；
}
- 延时、丢包、吞吐量
- 时延
{
处理时延nodal processing delay：检查分组首部，决定分组导向；微秒以下；吞吐量；
排队时延queuing delay：链路上等待传输；毫秒微秒量级；丢包；
传输时延transmission delay：分组推向链路；（L，分组长度bit；R，传输速率bps）L/R；毫秒微秒量级；信道大小；
传播时延propagation delay：链路起点到终点；2e8～3e8m/s；广域网毫秒量级；卫星链路；
节点总时延total nodal delay：d_nodal = d_proc + d_queue + d_trans + d_prop；
}
-
- 排队时延和丢包
{
到达速率、传输速率、流量性质；
a pkt/s，分组到达队列平均速率；L bit，分组长度；R bps，传输速率；
流量强度traffic intensity：La/R 比率 ；La/R>1，排队时延∞；La/R<=1必须；
丢包：分组丢失；
节点性能=时延+丢包率；
}
- 端到端时延
{
N-1台路由器：d_end_end = N ( d_proc + d_trans + d_prop )；
Traceroute 略；
媒体分组化时延：IP语音 VoIP；
}
-
- 吞吐量
「传输速率+干扰流量」
{
瞬时吞吐量instantaneous throughput：接收文件速率
平均吞吐量average throughput：F/T bps，网络电话24kbps，视频256kbps；
瓶颈链路bottleneck link：min{Rs，Ri，Rc}；
}
- 层次
- 分层的体系结构
「概念化/结构化/模块化」
{
协议栈protocol stack：因特网/OSI模型
应用层：HTTP/SMTP/FTP/DNS；报文message；
运输层：TCP/UDP；报文段segment；
网络层：IP；数据报datagram；
链路层：以太网/WiFi/DOCSIS；帧frame；
物理层：双绞铜线/同轴电缆/光纤；比特流bit；
Ps：表示层：压缩/加密/数据描述；会话层：检查点/恢复方案；
}
-
- 封装encapsulation
{
首部字段+有效载荷字段payload field；划分；重构；
应用层报文application-layer message->运输层报文段transport-layer segment->网络层数据报network-layer datagram->链路层帧link-layer frame；
}
- 攻击
「“一群相互信任的用户连接到一个透明的网络上”，然而在相互信任的用户之间的通信是一种例外而不是规则。」
{
僵尸网络botnet/自我复制self-replicating/病毒virus：交互感染/蠕虫worm：自发副本
拒绝服务攻击DoS，Denial-of-Service attack：弱点攻击，顺序分组/带宽洪泛，大量分组/连接洪泛，伪造连接半全开TCP；分布式DoS DDoS，Distributed DoS，DoS+botnet；
分组嗅探器packet sniffer：被动接收机得到分组副本；
IP哄骗 IP spoofing：生成任意源、内容、目的地址的分组，修改转发表。
}
参考：
《计算机网络——自顶向下方法》James F.Kurose 、Keith W.Ross 著
本文采用CC BY 4.0知识共享许可协议。
