计算机网络自顶向下复习.doc
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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（endsystem）
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（packetswitching）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（circuitswitching），分组交换（packetswitching）
协议（protocol）是通信双方共同遵守的规则，主要用于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
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
对于传输不提供任何保证
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）的所有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。
利用不同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实际情况“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路的资源。
1、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packetswitches上预留资源，packetswitches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、VirtualCircuit虚电路网络
分组交换对比电路交换
电路交换
在数据传输前，必须建立端到端的连接
一旦某个节点故障，必须重新建立连接
连接建立后，数据的传输没有额外的延时
数据中不必包含地址域，仅需较短的虚电路号
数据按序传输，但信道的使用率较低
适合长时间传输大批量的数据，如流数据
q分组交换
m在数据传输前，不必建立端到端的连接
m只要下一个节点空闲，即可传输
m信道的使用率较高
m数据的传输采用存储转发，延时不可估计
m数据中必须包含地址域
m接收到的分组不一定按序，可能还需重组
m适合传输文本型数据
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：
无线电通讯
1.双绞线（Twisted-PairCopperWire）抗电磁干扰，模拟传输和数字传输都可以用
2.同轴电缆（CoaxialCable）广泛用于闭路电视中，容易安装、造价较低、网络抗干扰能力强、网络维护和扩展比较困难、电缆系统的断点较多,影响网络系统的可靠性。
3.光纤（FiberOptics）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，投资少见效快。
缺点：
在传播中受反射、阻挡、干涉的影响。
6、常见网络接入技术
接入网络指连接Host到边界路由器的物理链路（lastmile），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最多以56kbps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时进行。
目前许多家庭使用宽带接入技术，如xDSL和HFC。
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，因此可以以更高速率进行数据传输。
利用ADSL，打电话和上网可以同时进行，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：
1、0~4KHz的双向语音信道
2、4KHz~50KHz的上行数据信道
3、50KHz~1MHz的下行数据信道
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所有用户广播电视信号，电视信号沿电视台-〉用户方向进行传输和放大。
HFC（混合光纤同轴电缆网）中，Host需要使用叫做线缆Modem的设备接入网络，CableModem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，并且整个信道被所有用户所共享。
而ADSL使用的是PointtoPoint信道，是专用信道。
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：
802.11a（2Mbps）、802.11b（11Mbps）以及802.11g（54Mbps）。
7、延时分类
处理时延\排队时延\传输时延\传播时延
8、TCP/IP的体系结构
1）层次、功能、层次之间的关系2）每层数据包的名称
3）每层地址4）接口、协议、服务
至上而下分为：
应用层：
包含大量应用普遍需要的协议（如HTTPFTPSMTPDNS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）此层协议有TCPUDP。
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做Frame（帧）此层协议有Ethernet、WiFi、PPP协议。
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）。
数据报的名称
功能
层次之间的关系
每层地址
5
应用层
Message报文
支持网络应用
一层嵌到另一层（每一层次都从上层的导数据，加上首部信息形成新的数据单元，将新的数据单元传递给下一层）
不同的应用有不同的地址
4
传输层
Segment报文段
负责应用进程间的通讯
端口号
3
网络层
Datagram数据段
从源到目的地数据报的路由
Ip地址
2
数据链路层
Frames帧
相邻节点之帧转发
网卡地址
1
物理层
无数据包
比特转发
无
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、不同种类的通信介质、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。
接口在两层之间，协议是同层之间的，服务是下层为上层提供的。
9．应用结构：
client/server、P2P、HybridofC/S和P2P
客户服务器方式所描述的是进程之间的服务和被服务的关系。
客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。
Client/Server的好处是系统管理容易，问题是Server容易成为系统的bottleneck瓶颈.
P2P中，没有在C/S中处于中心地位的Server，所有Host的地位平等，叫做Peers，因此这种系统也叫PeertoPeer.
P2P中没有必须alwayson的服务器，并且peer可以随时更换自己的IP。
Gnutella是PureP2P的一个很好的例子。
P2P的最大好处是系统可扩展性（scalability）强。
由于每个peer既是Server又是Client,随着系统中Peer的数量增多，系统的处理能力越强。
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。
HybridofC/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
部分网络应用的要求
应用
数据丢失
宽带
时间敏感
文件传输
不能丢失
弹性
不
电子邮件
不能丢失
弹性
不
Web文档
不能丢失
弹性（几kb/s）
不
实时音频/视频
容忍丢失
音频（几kb/s）
视频（10kb/s~5mb/s）
是，100ms
存储音频/视频
容忍丢失
同上
是，几秒
交互游戏
容忍丢失
（几kb/s~10kb/s）
是，100ms
即时讯息
不能丢失
弹性
是和不是
流行的因特网应用及其应用层协议和下面的运输协议
应用
应用层协议
下面的运输协议/底层协议
电子邮件
Smtp
tcp
远程终端访问
telnet
tcp
Web
http
tcp
文件传输
ftp
tcp
远程文件服务器
Nfs
Udp或tcp
流媒体
通常专用，如realnetwork
Udp或tcp
因特网电话
通常专用，如dlalpad
典型udp
11．HTTP通讯超文本传输协议
HTTP主要规定了
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