1.端系统和网络核心、协议 处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的主机。这些主机又称为端系统(end system) 网络核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性,使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信(即传送或接收各 种形式的数据)。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件,其任务 是转发收到的分组,这是网络核心部分最重要的功能。 注:分组交换主要有两类,一类叫做路由器,一类叫作链路层交换机。两者的作用类似,都是转发分组,不同点在于转发分组 所依据的信息不同。路由器根据分组中的 IP 地址转发分组,链路层交换机根据分组中的目的 MAC 地址转发分组。 用于网络核心的交换技术主要有两种:电路交换(circuit switching),分组交换(packet switching) 协议(protocol)是通信双方一同遵守的规则,大多数都用在指定分组格式以及接收到每个分组后执行的动作。 2.两种基本的服务 (1)面向连接的服务
无 线 局 域 网( WLAN)技 术 是 通 过 基 站 传 输 的 网 络 接 入 技 术 ,基 站 与 有 线 网 相 连 的 。目 前 该 系 列 包 含 三 种 标 准 :
物理层:Link 层负责将一个 Frame 从一个 Node 传递到下一个 Node,物理层负责将 Frame 中的每一位(bit)从链路的一端传输到 另一端,物理层传输数据的单位叫做 bit(比特)。
应用层:包含大量应用普遍需要的协议(如 HTTP FTP SMTP DNS 等);应用传递的数据包叫做报文。
传输层:负责从应用层接收消息,并传输应用层的 message,到达目的后将消息上交给应用。传输层的数据包叫做 segment(段)
另外一种宽带家庭接入网络技术是 HFC。HFC 与 DSL 技术不同,HFC 在现有的广播有线电视系统基础上发展而来。在有
线电视系统中,位于线缆头部的电视台向全用户广播电视信号,电视信号沿电视台-〉用户方向进行传输和放大。HFC(混合
2.同轴电缆(Coaxial Cable)大范围的使用在闭路电视中,容易安装、造价较低、网络抗干扰能力强、 网络维护和扩展很难、电
3.光纤(Fiber Optics)传输损耗小,抗雷电和电磁干扰性好,保密性好,体积小,质量轻。
4.无线电通讯(Radio)用 无 线 电 传 输 , 优 点 : 通 讯 信 道 容 量 大 , 微 波 传 输 质 量 高 可 靠 性 高 , 与 电 缆 载 波 相 比 , 投 资 少
接入网络指连接 Host 到边界路由器的物理链路(last mile),分为家庭接入、单位接入和无线接入三类。
早期家庭上网通常使用拨号网络,利用调制解调器在普通电话线kbps 的速率传输数据,此时在边界路由器处也
需要一 MODEM。因此,此时的接入网络是包括一对 MODEM 和一条点对点的电话线。由于速率较低,打电话和上网不能同
负责应用进程间的通讯 从源到目的地数据报的路由 相邻节点之帧转发 比特转发
光纤同轴电缆网 )中,Host 需要用叫做线缆 Modem 的设备接入网络, Cable Modem 将 link 分成上行和下行两个信道。由于
信道是在多个用户之间所共享,因此存在拥塞和网络规模问题。与 ADSL 类似,HFC 的上行信道速率要低于下行信道速率,
并且整个信道被全用户所共享。而 ADSL 使用的是 Point to Point 信道,是专用信道。
xDSL 也是在模拟电话线路上传输数字信号,它使用了一种新的调制解调技术并且限定了最大传输距离,因此能以更高速
率进行数据传输。利用 ADSL,打电话和上网可以一起进行,两者互不影响。ADSL 之上行速率和下行速率不同。上行链路速
率可达 1Mbps,下行链路速率可达 10Mbps。DSL 使用频分多路复用技术,将通信链路分为三个频率互不覆盖的信道,分别为:
P2P 的问题是可管理性,由于系统是完全分散的、无中心的,管理起来极其困难。
Hybrid of C/S 和 P2P 即以上两种方式的结合。 10.常见的应用、服务要求和底层协议
发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发
电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 信号传输速率(即发送速率)和信号在信道上的传播速率是完全不同的
网络层:源 Host 的传输层协议负责将 segment 交给网络层,网络层负责将 segment 传输到目的 host 的传输层,网络层的数据包
叫做 datagram(数据报)此层协议有 IP。 链路层:网络层负责在源和目的之间传递数据,链路层负责将 packet 从一个节点传输到下一个节点。链路层传输数据的单位叫
互联网是个异常复杂的系统,包括硬件软件,包括应用、协议、端系统、不一样的种类的通信介质、路由器/交换机等。Internet 的 体系结构也采用的分层结构, Internet 的每一层也是利用本层或下层功能为上层提供一种或多种服务。 应用层的地址不止有 IP 地址还有端口号,传输层、网络层为 IP 地址,链路层、物理层的地址为 MAC 地址。
关于发送延迟和传播延迟,容易弄混。需要记住,传输延迟指将一个分组所有 bit 发送到 link 上所需的时间,与分组长度
和发送速率有关,与两点之间的距离没有一点关系。而传播延迟指一位从链路的一端传播到另一端所需的时间,与 link 的长度
保证从发送端发送到接收端的数据最终将按顺序、完整地到达接收端 面向连接服务的过程包括连接建立、数据传输和连接释放 3 个阶段。在数据交换之前,必须先建立连接;数据交换结束后, 必须终止这个连接。传送数据时是按序传送的。 有握手信号,由 tcp 提供,提供较为可靠的流量控制和拥塞控制 (2)无连接服务
对于传输不提供一切保证 在无连接服务的情况下,两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接,因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留。 这些资源将在数据传输时动态地进行分配。 无连接服务的特点是无握手信号,由 udp 提供,不提供较为可靠的流量控制和拥塞控制,因而是一种不可靠的服务,称为“尽 最大努力交付”。面向连接服务并不等同于可靠的服务,面向连接服务时可靠服务的一个必要条件,但不充分,还要加上一些 措施才能实现可靠服务。 目前 Internet 只提供一种服务模型,”尽力而为”,无服务质量功能 3.复用技术 概念:是指能在同一传输媒质中同时传输多路信号的技术,目的提高通信线路的利用率。 频分复用(FDM)的全用户在同样的时间占用不同的带宽资源。 时分复用(TDM)则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM 帧)。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用 固定序号的时隙。利用不一样的时隙传送不同的信号。 统计时分复用(STDM)在时分复用的基础上根据真实的情况“按需分配”。 4.交换技术 “交换”(switching)就是按照某种方式动态地分配传输线、电路交换: 在通信进行过程中,网络为数据传输在传输路径上预留资源,这些资源只能被这次通信双方所使用; 2、分组交换:数据被分成一个一个的分组,每个分组均携带目的地址,网络并不为 packet 传输在沿途 packet switches 上预留 资源,packet switches 为每个 packet 独立确定转发方向. 与电路交换不同,链路、交换机/路由器等资源被多个用户所共享,交换机在转发一个分组时的速度为其输出链路的 full 速度。 注:分组交换一般都会采用存储转发技术,分组在分组交换机中会经历一个排队(queuing)延迟。排队延迟与交换机的忙闲有关,大 小可变。 如果分组到达时缓存已满,则交换机会丢掉一个分组。分组交换网络有两大类 1、Datagram(数据报)网络 2、Virtual Circuit 虚电路网络 3、报文交换 将形成的报文发送给结点交换机,结点交换机把收到的报文存储并送输入队列等待处理。结点交换机再依次对输入队列中报文 做适当处理,然后根据报文头中的目的地址选择适当的输出链路。若链路空闲,便将报文发送下一个结点交换机;若输出链路 正忙,则将报文送该链路的输出队列等待发送。这样,通过多次转发直至报文到达指定目标。 5.通讯介质及特点 导向传输媒体:双绞线、同轴电缆、光纤 非导向传输媒体:无线.双绞线(Twisted-Pair Copper Wire) 抗电磁干扰,模拟传输和数字传输都可以用
4、排队时延 :结点缓存队列中分组排队所经历的时延。排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。
注:排队延迟是节点延迟中最复杂、也是最有趣的部分。之所以最有趣,指目前或多研究工作就是针对排队延迟来进行的,包
括调度算法、缓存策略等。 排队延迟与网络设备的负载状况紧密关联,不同分组所经历的排队延迟会随着负载的变化而变化