什么是因特网 笔记

1.1 什么是因特网

1.1.1 从具体构成

因特网是全球性的且由多个计算机网络相互连接组成。

计算机网络：由一条条的边将节点连接起来。

节点：

• 主机，端系统（主机=端系统）极其上面运行的网络程序 。

  例：个人电脑（PC），电视，游戏机，家用电器等

• 路由，交换机等数据交换设备。

边：通信链路

例：双绞线，无线电，同轴电缆

• 接入网链路：主机到互联网的链路。

• 主干链路：路由器之间的链路。

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1.1.2 从服务角度

因特网分为：运行在主机上的分布式应用 和 为分布式应用提供服务的基础设施。

类似路由器和双绞线等设施都是为我们的应用服务的，它们对应用和我们来说都是‘’透明的‘’，我们一般直接连上网，浏览网站即可

1.1.3 什么是协议

协议：定义了两个或多个通信实体之间交换的报文的格式和顺序，以及报文的发送/接收或其他事件所采取的行动。

我们之间的打招呼，就类似协议，当一个人问候你好，另一个出于礼貌（人类必须的道德约束，类似计算机之间，交流必须的协议约束）也会回复你好。

1.2 网络边缘

与因特网相连的计算机，由于它们位于网络的边缘，所以被称为端系统

它分为：客户机 和 服务器

客户机运行浏览器，而服务器为我们提供网页

1.2.1接入网

接入网：将我们的端系统接入到边缘路由器的网络

• DSL（Digital Subscriber Line）：数字用户线

DSL技术之前用于电话网，可由于对互联网需求的增加，为了业务扩展，使用 一个分频器将到达家的数字信号和电话信号隔开，并把数字信号转发给DSL调制解调器，数字用户线接入复用器（DSLAM）

物理媒介：双绞铜线

上行速率：3.5Mbps

下行速率：24Mbps

由于上行速率和下行速率不同，这种接入被称为不对称的

• HFC（Hybrid Fiber Coax ）：混合光纤同轴

  电缆技术之前用于电视公司的有线电视基础设施，为了业务扩展，使用电缆调制解调器，在电缆头端，电缆调制解调器端系统（CMTS）与DSL复用器有相同作用。

  物理媒介：同轴电缆和光纤

  上行速率：2Mbps

  下行速率：30Mbps

• FTTH （Fiber To The Home）：光纤到户

  ONT(Optical Network Terminator)：光纤网络端接器

  !

  提供一条从本地中心局直接到家的光纤路径。

  光纤分布方案：直接光纤

  ​ 有源光纤网络：交换以太网(AON)

  ​ 无源光纤网络：(PON)

  物理媒介：光纤

  上/下行速率：20Mbps

  5G固定式无线

  使用波束成形技术，数据以无线方式从供应商的基站发送到家中的调制解调器，一个无线路由器与调制解调器相连

  以太网和WIFI

  以太网：双绞铜线和以太网交换机相连

  无线LAN：通过AP（到家用路由器）

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1.2.2 物理媒介

导引性媒介：双绞线，光缆···

非导引性媒介：无线局域网，数字卫星频道···

1.3 网络核心

1.3.1 分组交换

交换控制信息和数据信息

经过分组 通过链路的分组交换机

1.存储转发传输（网络共享核心）

接收（存储）完一个分组 再转发

2.排队时延和分组丢失

输出缓存（输出队列）-> 排队时延

缓存充满，新的分组到来 -> 丢包

3.转发表和路由选择协议

通过目标IP或一部分目标IP（传统网络）

1.3.2 电路交换

专用的端到端的连接

1.复用

频分复用（Frequency-Division Multiplexing，FDM）

时分复用（Time-Division Multiplexing，TDM）

1.3.3 网络的网络

全球传输ISP互联所有的接入ISP

给定的区域：区域ISP

存在点（Point of Presence，PoP）：客户ISP到提供商ISP的连接

因特网交换点（Internet Exchange Point，IXP）：多个ISP 对等

1.4 分组交换网的时延，丢包，吞吐量

时延类型：

处理时延

排队时延

传输时延

传播时延

吞吐量：

限制因素通常是接入网

1.5 协议分层极其服务模型

为什么分层

• 简化
• 改变服务的实现不影响其他组件

封装

应用层报文

运输层报文段

网络层数据报

链路层帧

在每一层分组：首部字段和有效荷载字段

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