2017年9月13日
08:08
写在前面
本笔记仅仅是本人在上课时的一些随手记录，并不完整也不完全正确。
如有错误，请在评论中或直接联系我指正，谢谢！
P2P peer-to-peer 对等（no fixed clients and servers/地位平等）
*：进程 计算机系统 实体 计算机网络
对于P2P，实体皆对等
每层协议实体对等
一个商业应用的典型例子
对于这样的架构，计算机网络需要对所有请求和回复数据包做处理
网络分类
计算机网络传输技术：
（Broadcast Networks 广播式网络）
- 广播式联接 broadcast links /卫星网络 局域网
- 点-点联接 Point-to-point links （子网）
*：以上技术和网络安全性无关不影响网络安全性
对网络规模的分类：P18
PAN/ LAN/ MAN/ WAN/ The Internet
局域网（LAN）拓补结构：
- 主线式（常用） 一台机器损坏不会影响整个网络
- 环状 环中任一机器损坏会导致令牌(token)传输出现问题
| 城域网（MAN） | 有线电视 |
| 广域网（WAN） | 由若干LAN构成，而中间由子网来构建通讯（子网和主机） |
子网内数据传输：点对点
局域网内：广播
局域网之间互联：局域网主机广播至路由器端口，路由器通过子网转发给另一个路由器，再由另一个路由器广播至另一局域网主机
| 存储/转发 | 解决可能的不同线路特征问题，比如带宽差距 |
| 检测分组可能存在的错误，屏蔽并重新请求 | |
| 决定向谁转发 |
与以上种类网络不同，还有一种网络为直通式网络，即对所有分包不做任何处理直接传输
网络软件（应用）
- Connection-Oriented and Connectionless Services
- Service Primitives
- The Relationships of Services to Protocols
网络体系结构
完成计算机之间的通信合作，把每个计算机互联的功能划分成有明确定义的层次，并规定同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口服务
协议（protocol）：
协议就是为实现网络中的数据交换建立的规则标准或约定。协议由语法、语义和交换规则三部分组成，即协议的三要素。
接口（interface）：
分层结构中各相邻层之间要有一个接口，它定义了较低层向较高层提供的原始操作和服务。相邻层通过它们之间的接口交换信息，高层并不需要知道低层是如何实现的，仅需要知道该层通过层间的接口所提供的服务，这样使得两层之间保持了功能的独立层通过它们之间的接口交换信息，高层并不需要知道低层是如何实现的，仅需要知道该层通过层间的接口所提供的服务，这样使得两层之间保持了功能的独立
层设计的问题
| Addressing | 寻址 |
| Error Control | 错误控制 |
| Flow Control | 流量控制 |
| Multiplexing | 复用技术 |
| Routing | 路由 |
寻址
IP地址，MAC地址
错误控制（非可靠）
| 检错 | 海明码 |
| CRC | |
| 纠错 | 纠错码 |
| 重传 |
流量控制
当发送速率和接收速率的速度不一致，若不进行流量控制，则会产生信息淹没方式：
| 基于速率 | |
| 基于反馈（本课程） | 在一个数据单元结束做标识，接收设备得到标识符之后发送给发送端信号 |
| \第三章* | 线路利用率下降 |
复用技术
- 频分
- 时分（波分）
- CDMA
面向连接和无连接服务
面向连接
Like the phone system
三阶段
- Connection Setup
- Data Transfer
- Connection Termination
发送数据和接收数据的顺序一致
发送数据的路径一致
发送数据头部（连接号：ID）
*第五章，第六章
无连接
Like the post office
| Each message has the entire address on it | 发送报文必须包含完整地址信息 |
| Each message may follow a different route to its destination | 报文独立进行路由 |
| 各报文传输路径可能不一致 | |
| Data Transfer | 发送接收顺序可能不一致 |
| DNS | 域名解析：面向连接 |
| 域名映射表：无连接 |
服务及例子
服务原语
参考模型/Reference Models
- The OSI Reference Model
- The TCP/IP Reference Model
- A Comparison of OSI and TCP/IP
- A Critique of the OSI Model and Protocols
- A Critique of the TCP/IP Reference Model
OSI/RM 开放系统互连参考模型
物理层
- 确保发送端发送的数据和接收端解析出的数据一致
- 表示1，0
- 传输同步性(Transmission simultaneous *第二章)
- 连接建立和结束
- 网络连接器
- 物理传输介质
数据链路层
对传输错误的处理（屏蔽）使得其上层网络层看不到传输错误 （*第三章）
发送端将数据分成数据帧，再按顺序传输这些帧
返回确认帧（Acknowledgment frame）
流量控制
避免一个快速发送方用数据淹没一个慢速接收方
广播式网络：共享信道访问控制
网络层
- 将分组packets从源端路由到目标端
- 拥塞（congestion）处理
- 服务质量
- 异构（Heterogeneous）网络互联
传输层
- 接收来自上一层的数据，在必要的时候把这些数据分割成较小的单元，然后把这些数据单元传递给网络层，确保数据单元正确地到达另一端
- 高效率地以上下隔离的方式完成
- 决定了向会话层，因而是实际的最终网络用户提供哪种类型的服务
- 真正的端到端的层
- 屏蔽网络层属性 用户不关心网络层结构
第1~3层是链式连接的，而第4~7层是端到端的
会话层
允许不同机器上的用户建立对话对话控制令牌管理同步功能
表示层
语法，句义（加密等） |
应用层
包含了用户通常用到的各种各样的协议
HTTP等
TCP/IP的体系结构
链路层
链路必须完成什么功能才能满足无连接的互联网络层需求
（不是真正意义上的一个层，而是主机与传输线路之间的一个接口）
互联网层
- 分组到达接收端的顺序可能不一致（无连接服务）
- 将分组独立进行路由到达目标端
- IP/ICMP
…
传输层
端到端协议TCP UDP
- TCP Transmission Control Protocol 面向连接，可靠服务
- UDP User Datagram Protocol 无连接，不可靠服务
应用层
包含所需的任何会话和表示功能
主机-网络层
不是独立层
OSI与TCP/IP比较
相似点
- 基于相似的概念——独立协议的堆积
- 分层的功能几乎相似
不同点：
OSI：
- 对服务，接口和协议有良好定义
- 与面向对象（OO）的编程思想相吻合协议隐藏性更好
TCP：
- 协议为先；模型只是协议的一个描述。然而模型对其他的协议都不大吻合
- TCP/IP模型并未清晰地区分服务，接口和协议*
本书所采用的模型是一个混合模型：*
网络实例
因特网
3G移动电话网络
由于3G网络的频谱稀缺，导致网络之间的干扰成为一个严重问题
解决问题的一个方法是将基站分布成为蜂窝状（每个相邻区域使用不同频率段）：
与因特网的不同点：
- 体系结构：UMTS
- 移动性：当用户移动出一个蜂窝基站的覆盖范围进入到另一个蜂窝基站的覆盖范围时，数据流必须从旧蜂窝基站重新路由到新蜂窝基站。（handover, handoff）
无线网络：802.11
802.11/(WiFi)的体系架构
*RFID与传感器网络
网络标准化
ITU，ISO，IETF，IEEE
ITU（International Telecommunication Union）
