計算機網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)

1.1什么是因特網(wǎng)

硬件加軟件同蜻;分布式


實例

1.1.1具體的(nuts and bolts)描述

服務(wù)器+主機栓撞;

通信鏈路:同軸電纜,銅線爵赵。速率: bit/s 。 包選擇器:數(shù)據(jù)被分割成packets泊脐。

包選擇器:路由器和鏈路層交換機空幻。鏈路層交換機通常用于接入網(wǎng)絡(luò),而路由器通常用于網(wǎng)絡(luò)核心

終端系統(tǒng)通過ISP(因特網(wǎng)服務(wù)提供者)上網(wǎng)

數(shù)據(jù)傳輸遵循協(xié)議容客,TCP和IP最重要秕铛。

1.1.2服務(wù)器描述

例子:郵遞API,不管快遞缩挑,還有特快但两、簽收服務(wù)。服務(wù)器:郵局供置。

1.1.3什么是協(xié)議

類比:人之間的禮節(jié)谨湘,比如打招呼的禮節(jié)。不同國家的禮節(jié)不同芥丧,所以難以溝通紧阔。而因特網(wǎng)有相同的協(xié)議。除了目的的信息外续担,還有揮手擅耽、微笑的動作。

因特網(wǎng)協(xié)議:硬件和軟件的禮節(jié)赤拒。不同的協(xié)議實現(xiàn)不同的任務(wù)秫筏。規(guī)定形式和順序


協(xié)議

1.2網(wǎng)絡(luò)的邊緣

即因特網(wǎng)的終端系統(tǒng),包括電腦挎挖、服務(wù)器这敬、手機等。

HOSTs=end systems蕉朵,包括客戶端和服務(wù)器崔涂。

1.2.1上網(wǎng)

家庭:DSL(數(shù)字用戶線路)、線纜始衅、光纖冷蚂、撥號、衛(wèi)星


電話線(DSL)


電視線(光纖同軸混局網(wǎng))

企業(yè):局域網(wǎng)汛闸、wifi


1.2.2物理媒介

信息表現(xiàn)不同:脈沖或波形頻率蝙茶。分為:有向和無向。成本相對來說低诸老,一般建筑的房間有銅線隆夯、同軸電纜、光纖别伏。

雙絞銅線:

雙絞線


同軸電纜
光纖


1.3因特網(wǎng)的核心

1.3.1包的選擇

大信息被分為若干包

- 大多包選擇器用存儲轉(zhuǎn)發(fā)傳輸


用時:L/R? ?*4

最簡單場景蹄衷,存儲轉(zhuǎn)發(fā)耗時:time=N*L/R? ?;發(fā)送一個包厘肮,省略線上時間愧口,N是鏈路數(shù)

排隊耗時:output buffer,鏈路被占用時类茂,需等待耍属。輸出緩存滿的時候發(fā)生包丟失。


發(fā)生擁堵大咱,要丟包


- 轉(zhuǎn)發(fā)表和路由協(xié)議

路由:問路(ip)恬涧。轉(zhuǎn)發(fā)表由路由規(guī)則自動設(shè)定。

1.3.2回路選擇

回路選擇是預(yù)定酒店碴巾,包轉(zhuǎn)發(fā)是直接去溯捆,可能要排隊,但不用預(yù)定厦瓢。


頻分和時分

包選擇和回路選擇比較:一樣生產(chǎn)力下提揍,一個按需分配,一個均分煮仇。包選擇更快劳跃、簡單,但是實時相對不可靠浙垫。和時分復(fù)用比:lM網(wǎng)速刨仑,每個人是100k郑诺,35個人可以用(超過10個人活躍概率極小)杉武;或者1M網(wǎng)速辙诞,10個人,傳輸速率更大(10個人一塊用幾率星岜А)飞涂。

1.3.3網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)

ISP連接終端和資源提供者。ISPs(因特網(wǎng))連接各個ISP祈搜。

結(jié)構(gòu)1:一個全球ISP連接所有其他ISP较店。其他ISP接入要按流量收錢。

結(jié)構(gòu)2:其他公司也搞結(jié)構(gòu)1容燕,有不同的全球ISP梁呈,因此全球ISP也要連接在一起。

結(jié)構(gòu)3:沒有官方的規(guī)定蘸秘,誰厲害誰在上面(收連接費)

結(jié)構(gòu)5:google出現(xiàn)捧杉,暗網(wǎng)連接著Tier ISP要向他們交錢,谷歌不可能連接所有access isp秘血。對于底層ISP來說味抖,省錢了。如果直接和谷歌連接灰粮,應(yīng)該不要錢仔涩。但是谷歌一般連接大一點的ISP,所以個人的ISP還是要按流量要錢的粘舟。


1.4? 延遲熔脂、丟失和包轉(zhuǎn)發(fā)中的吞吐量

1.4.1 包選擇網(wǎng)絡(luò)概況

節(jié)點延遲包括nodal processing delay, queuing delay, transmission delay,and propagation delay;

處理延遲:檢查包頭、確定下一個路由柑肴、檢查錯誤等霞揉。微妙級

排隊延遲:微妙到毫秒級

傳輸延遲:網(wǎng)速/bits? L/R。微秒到毫秒級

傳播延遲:印象中的光速了晰骑。廣域網(wǎng)中豪秒級

傳輸延遲和傳播延遲比較:調(diào)制(高速刷卡)和開車時間

1.4.2 排隊延遲和包丟失

排隊要緩沖區(qū)适秩,滿了,后面到的就拋棄了

1.4.3 端對端延遲

發(fā)送端到資源端硕舆,包含了多個路由

路由追蹤:測試用的秽荞,看看中間的路由個數(shù)和時間


終端系統(tǒng)、應(yīng)用和其他延遲:共享介質(zhì)(wifi調(diào)制器)抚官、Ip通話

1.4.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的吞吐量


1.5 協(xié)議層和他們的服務(wù)模型

1.5.1 分層架構(gòu)

協(xié)議分層:舉例扬跋,n層提供的服務(wù)包括可靠的點對點傳遞信息,要用到n-1層的不可靠傳信息功能凌节,再加上n層獨有的功能:檢測和重發(fā)丟失的信息钦听。


應(yīng)用層:在終端系統(tǒng)洒试,包:信息message? ?HTTP? FTP SMTP

傳輸層:傳遞應(yīng)用層的信息; TCP:連接的可靠的,分割長的信息朴上;UDP:無連接不可靠的儡司。包:塊segment

網(wǎng)絡(luò)層:塊+終端ip--->傳輸?shù)浇K點主機的傳輸層。包:數(shù)據(jù)報? ?IP協(xié)議

鏈路層:節(jié)點到節(jié)點余指,之后交給下一個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)層? ?包:幀? ?WIFI ETHERNET

物理層:

OSI模型:早期的,ISO制定的跷坝,現(xiàn)在沒有啥用了酵镜,光讓我們背了。柴钻。淮韭。。

1.5.2 封裝


一層一層處理贴届,加上東西靠粪,還有分割等操作。

1.6 遭受攻擊的網(wǎng)絡(luò)

壞家伙可以通過互聯(lián)網(wǎng)讓你的主機中毒:病毒(需要交互)毫蚓、蠕蟲(不需交互占键,處在危險網(wǎng)絡(luò)中)

壞家伙可以攻擊服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施:denial-of-service (DoS)? ?:漏洞攻擊、帶寬溢出元潘、連接溢出

壞家伙可以監(jiān)聽數(shù)據(jù)包:無線

壞家伙可以偽裝成你信任的人:

1.7 計算機網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的歷史

1.7.1 包選擇的發(fā)展: 1961-1972? 時分技術(shù)畔乙,第一封郵件1972

1.7.2 專有網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián):1972-1980 TCP UDP IP

1.7.3 網(wǎng)絡(luò)生長:1980-1990

1.7.4 網(wǎng)絡(luò)爆炸:1990s

1.8 總結(jié)

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