计网第一章

计算机网络

第一章：计算机网络和因特网

1.2网络边缘

网络边缘：

• 主机和服务器

• 服务器一般在数据中心

接入网络，物理介质：

• 有线通信链路

• 无线通信链路

网络核心：

• 路由器

• 网络组成的网络

什么是网络边缘？谈谈网络边缘部分 - 知乎 (zhihu.com)

1.3网络核心

定义：互联因特网组成的分组交换机和链路构成的网状网络（简单来说就是由路由器组成的）

目的：让数据从原路由到达目的路由

功能：分组和转发

方式：分组交换，电路交换

分组交换

定义：它将用户通信的数据划分成多个更小的等长数据段，在每个数据段的前面加上必要的控制信息作为数据段的首部，每个带有首部的数据段就构成了一个分组。

本质：存储转发（将接受的分组暂时存储下来，然后再将信息转发到相应的位置上去）

电路交换

电话（电路）通信分为三个阶段：呼叫建立、通话、呼叫拆除。

分区交换，电路交换区别和优劣

有两家餐馆，一家餐馆甲需要预约，另一家乙餐馆不需要预约，但是没有预约可能到时候没有位置吃不上饭

电路交换就是甲餐厅，预约了以后需要一直占用这个位置，即使你没有去吃饭也要给你占用位置，就会造成资源的浪费，这个资源叫做“带宽”，但是呢客户会非常满意，质量得到了保证，所以电路交换就更适合于实时服务，比如通话，视频。

分组交换就是乙餐厅，不用预约直接去，可以让餐厅资源最大化，这个资源也是指“带宽”,成本也低，但是人一多也不会保证你的服务质量

 

再举一个例子：

一共有100kbps

电路交换：支持10个用户并发，所以每个用户都是10kbps

分组交换：假设有35个用户，用户活跃的概率是10%，经过计算有10个一下并发用户的概率是99.96%，

也就是说在有10个人用的话分组交换有99.96%概率跟电路交换是相同的，里面的用户也是相当少的，活跃的也是很少的，相比来说还是分组交换香一点。

(8条消息) 计算机网络（三）：网络核心麓山君陌的博客-CSDN博客网络核心区

 

1.4分组交换网中时延，丢包，吞吐量

1.4.1时延：

类型：

处理时延：处理时延就是在分组到达路由器之后，路由器检查分组的首部和决定该分组导向何处所耗费的时间。

排队时延：排队时延就是当分组在链路上面准备传输的时候，链路正在传输其他的分组，因此当前的分组必须进行等待，这就是排队延时。

传输时延：用L比特表示分组的长度，R bps表示传输速率，实际的传输时间就是T = L / R

传播时延：传播时延就是分组在特定的链路中进行传输的时间，接近或者超越光速

传输，传播对比：传输延时，指的是每辆汽车经过收费站耗费时间的总和，传播延时，指的是汽车在公路上行驶的长度

传输时延有：L/R是由分组还有链路传输速率来决定，但是传播延时：指的是一个比特从一台路由器到另一台路由器耗费的时间

1.4.2丢包（排队时延的锅）

如果同时到达N个分组，则传输的第一个分组没有排队时延，但是第二个就会有L/R的时延，第N个就是(N-1）*L/R,但是一条链路上的排队队列是有限的，队列满的情况下，路由器会丢掉分组，这个现象就是丢包。

1.4.3吞吐量

吞吐量是指对网络、设备、端口、虚电路或其他设施，单位时间内成功地传送数据的数量（以比特、字节、分组等测量）。

分组交换网络中的延迟、 丢失和吞吐量 - 知乎 (zhihu.com)

1.5协议层次及其服务模型

（1）应用层：支持网络应用，报文传送。主要的协议有HTTP,FTP,SMTP等。 （2）运输层：主机进程间数据段传送。主要协议有TCP,UDP。 （3）网络层：主机间分组传送。主要协议是IP协议，路由协议。 （4）链路层：相邻节点之间的数据帧传送。常用的协议有PPP，Ethernet （5）物理层：物理介质上的比特传送。

上图描述这样一条物理路径：

数据从发送端系统的协议栈向下，沿着中间的链路层的交换机和路由器的协议栈上上下下，然后向上达到接收端系统的协议栈。路由器和链路层交换机其实都是分组交换机，与端系统类似，路由器和链路层交换机以多层次的方式组织它们的网络硬件和软件。而路由器和链路层交换机并不实现协议栈中的所有层次。如上图所示，链路层交换机实现了第一层和第二层；路由器实现了第一层到第三层。这意味着因特网路由器能够实现IP协议（一种第三层协议），而链路层交换机则不能。尽管链路层交换机不能识别IP地址，但它们能够识别第二层地址，如以太网地址。值得注意的是，主机实现了所有5个层次，这与因特网体系结构将它的复杂性放在网络边缘的观点是一致的。

上图反映了两个重要过程：封装和解封。在发送主机端，一个应用层报文（application-layer message）（上图中的M）被传送给运输层。在最简单的情况下，运输层收取到报文并附上附加信息，该首部将被接收端的运输层使用。应用层报文和运输层首部信息一道构成了运输层报文段（transport-layer segment）。运输层报文段因此封装了应用层报文。运输层则向网络层传递该报文段，网络层增加了如源和目的端系统地址等网络层首部信息，产生了网络层数据报（network-layer datagram）。该数据报被传送到链路层，链路层会增加自己的首部信息并生成链路层帧。