1．端系統和網絡核心、協議

　　處在因特網邊緣的部分就是連接在因特網上的所有的主機。這些主機又稱為端系統(end system)

　　網絡核心部分要向網絡邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信（即傳送或接收各種形式的數據）。

　　在網絡核心部分起特殊作用的是路由器(router)。

　　路由器是實現分組交換(packet switching)的關鍵構件，其任務是轉發收到的分組，這是網絡核心部分最重要的功能。

註：分組交換主要有兩類，一類叫做路由器，一類叫作鏈路層交換機。兩者的作用類似，都是轉發分組，不同點在於轉發分組所依據的信息不同。路由器根據分組中的IP地址轉發分組，鏈路層交換機根據分組中的目的MAC地址轉發分組。

　　用於網絡核心的交換技術主要有兩種：電路交換(circuit switching)，分組交換(packet switching)

　　協議(protocol)是通信雙方共同遵守的規則，主要用於指定分組格式以及接收到每個分組後執行的動作。

2．兩種基本的服務

　（1）面向連接的服務

　　　　保證從發送端發送到接收端的數據最終將按順序、完整地到達接收端

　　　　面向連接服務的過程包括連接建立、數據傳輸和連接釋放3個階段。在數據交換之前，必須先建立連接；數據交換結束後，必須終止這個連接。傳送數據時是按序傳送的。

　　　　有握手信號，由tcp提供，提供可靠的流量控制和擁塞控制

　　（2）無連接服務

　　　　對於傳輸不提供任何保證

　　　　在無連接服務的情況下，兩個實體之間的通信不需要先建立好一個連接，因此其下層的有關資源不需要事先進行預定保留。這些資源將在數據傳輸時動態地進行分配。

　　　　無連接服務的特點是無握手信號，由udp提供，不提供可靠的流量控制和擁塞控制，因而是一種不可靠的服務，稱為“盡最大努力交付”。面向連接服務並不等同於可靠的服務，面向連接服務時可靠服務的一個必要條件，但不充分，還要加上一些措施才能實現可靠服務。

　　　　目前Internet只提供一種服務模型，”盡力而為”，無服務質量功能

3．復用技術

　　概念：是指能在同一傳輸媒質中同時傳輸多路信號的技術，目的提高通信線路的利用率。

　　 頻分復用（FDM）的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源。
　　 時分復用（TDM）則是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀（TDM 幀）。每一個時分復用的用戶在每一個 TDM 幀中占用固定序號的時隙。利用不同的時隙傳送不同的信號。

　　 統計時分復用（STDM)在時分復用的基礎上根據實際情況“按需分配”。

4．交換技術

　　交換‖(switching)就是按照某種方式動態地分配傳輸線路的資源。

　　1、電路交換： 在通信進行過程中，網絡為數據傳輸在傳輸路徑上預留資源，這些資源只能被這次通信雙方所使用；

　　2、分組交換：數據被分成一個一個的分組，每個分組均攜帶目的地址，網絡並不為packet傳輸在沿途packet switches上預留資源，packet switches為每個packet獨立確定轉發方向.

　　與電路交換不同，鏈路、交換機/路由器等資源被多個用戶所共享，交換機在轉發一個分組時的速度為其輸出鏈路的full速度。

註：分組交換一般采用存儲轉發技術，分組在分組交換機中會經歷一個排隊(queuing)延遲。排隊延遲與交換機的忙閑有關，大小可變。 如果分組到達時緩存已滿，則交換機會丟掉一個分組。分組交換網絡有兩大類1、Datagram（數據報)網絡2、Virtual Circuit虛電路網絡

　　3、報文交換

　　　　將形成的報文發送給結點交換機，結點交換機把收到的報文存儲並送輸入隊列等待處理。結點交換機再依次對輸入隊列中報文做適當處理，然後根據報文頭中的目的地址選擇適當的輸出鏈路。若鏈路空閑，便將報文發送下一個結點交換機；若輸出鏈路正忙，則將報文送該鏈路的輸出隊列等待發送。這樣，通過多次轉發直至報文到達指定目標。

5．通訊介質及特點

　　導向傳輸媒體：雙絞線、同軸電纜、光纖

　　非導向傳輸媒體：無線電通訊

　　1.雙絞線（Twisted-Pair Copper Wire） 抗電磁幹擾，模擬傳輸和數字傳輸都可以用

　　2.同軸電纜（Coaxial Cable）廣泛用於閉路電視中，容易安裝、造價較低、網絡抗幹擾能力強、 網絡維護和擴展比較困難、電纜系統的斷點較多,影響網絡系統的可靠性。

　　3.光纖（Fiber Optics）傳輸損耗小，抗雷電和電磁幹擾性好，保密性好，體積小，質量輕。

　　4.無線電通訊（Radio）用無線電傳輸，優點：通訊信道容量大，微波傳輸質量高可靠性高，與電纜載波相比，投資少見效快。缺點：在傳播中受反射、阻擋、幹涉的影響。

6、常見網絡接入技術

　　接入網絡指連接Host到邊界路由器的物理鏈路(last mile)，分為家庭接入、單位接入和無線接入三類。

　　早期家庭上網通常使用撥號網絡，利用調制解調器在普通電話線最多以56kbps的速率傳輸數據，此時在邊界路由器處也需要一MODEM。因此，此時的接入網絡是包括一對MODEM和一條點對點的電話線。由於速率較低，打電話和上網不能同時進行。

　　目前許多家庭使用寬帶接入技術，如xDSL和HFC。

　　xDSL也是在模擬電話線路上傳輸數字信號，它使用了一種新的調制解調技術並且限定了最大傳輸距離，因此可以以更高速率進行數據傳輸。利用ADSL，打電話和上網可以同時進行，兩者互不影響。ADSL之上行速率和下行速率不同。上行鏈路速率可達1Mbps，下行鏈路速率可達10Mbps。DSL使用頻分多路復用技術，將通信鏈路分為三個頻率互不覆蓋的信道，分別為：

　　　　1、0~4KHz 的雙向語音信道

　　　　2、4KHz~ 50KHz的上行數據信道

　　　　3、50KHz~1MHz的下行數據信道

　　另外一種寬帶家庭接入網絡技術是HFC。HFC與DSL技術不同，HFC在現有的廣播有線電視系統基礎上發展而來。在有線電視系統中，位於線纜頭部的電視臺向所有用戶廣播電視信號，電視信號沿電視臺-〉用戶方向進行傳輸和放大。HFC(混合光纖同軸電纜網 )中，Host需要使用叫做線纜Modem的設備接入網絡， Cable Modem將link分成上行和下行兩個信道。由於信道是在多個用戶之間所共享，因此存在擁塞和網絡規模問題。與ADSL類似，HFC的上行信道速率要低於下行信道速率，並且整個信道被所有用戶所共享。而ADSL使用的是Point to Point信道，是專用信道。

　　無線局域網（WLAN）技術是通過基站傳輸的網絡接入技術，基站與有線網相連的。目前該系列包含三種標準：802.11a（2Mbps）、802.11b (11Mbps)以及 802.11g (54Mbps)。

7、延時分類

　　1、傳輸時延（發送時延 ）
　　　　發送數據時，數據塊從結點進入到傳輸媒體所需要的時間。也就是從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。

　　2、傳播時延
　　　　電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 信號傳輸速率（即發送速率）和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。

　　3、處理時延 ：交換結點為存儲轉發而進行一些必要的處理所花費的時間。
　　4、排隊時延 ：結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時延。排隊時延的長短往往取決於網絡中當時的通信量。

　　註：排隊延遲是節點延遲中最復雜、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針對排隊延遲來進行的，包括調度算法、緩存策略等。 排隊延遲與網絡設備的負載狀況密切相關，不同分組所經歷的排隊延遲會隨著負載的變化而變化

　　關於發送延遲和傳播延遲，容易弄混。需要記住，傳輸延遲指將一個分組所有bit發送到link上所需的時間，與分組長度和發送速率有關，與兩點之間的距離沒有任何關系。而傳播延遲指一位從鏈路的一端傳播到另一端所需的時間，與link的長度和信號的傳播速度有關。

8、TCP/IP的體系結構

　 1）層次、功能、層次之間的關系

　　2）每層數據包的名稱

　　3）每層地址

　　4）接口、協議、服務

　　至上而下分為：

　　應用層：包含大量應用普遍需要的協議（如HTTP FTP SMTP DNS等）；應用傳遞的數據包叫做報文。
　　傳輸層：負責從應用層接收消息，並傳輸應用層的message，到達目的後將消息上交給應用。傳輸層的數據包叫做segment（段）
此層協議有TCP UDP。　　

　　 網絡層：源Host的傳輸層協議負責將segment交給網絡層，網絡層負責將segment傳輸到目的host的傳輸層，網絡層的數據包

叫做datagram（數據報）此層協議有IP。

　　鏈路層：網絡層負責在源和目的之間傳遞數據，鏈路層負責將packet從一個節點傳輸到下一個節點。鏈路層傳輸數據的單位叫
做Frame（幀）此層協議有Ethernet、WiFi、PPP協議。
　　物理層：Link層負責將一個Frame從一個Node傳遞到下一個Node，物理層負責將Frame中的每一位(bit)從鏈路的一端傳輸到
另一端，物理層傳輸數據的單位叫做bit（比特）。

　　另一端，物理層傳輸數據的單位叫做bit（比特）。

　　互聯網是個異常復雜的系統，包括硬件軟件，包括應用、協議、端系統、不同種類的通信介質、路由器/交換機等。Internet的體系結構也采用的分層結構， Internet的每一層也是利用本層或下層功能為上層提供一種或多種服務。

　　應用層的地址不止有IP地址還有端口號，傳輸層、網絡層為IP地址，鏈路層、物理層的地址為MAC地址。 接口在兩層之間，協議是同層之間的，服務是下層為上層提供的。

9．應用結構：client/server、P2P、Hybrid of C/S和P2P

　　客戶服務器方式所描述的是進程之間的服務和被服務的關系。

　　 客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。

　　Client/Server的好處是系統管理容易，問題是Server容易成為系統的bottleneck瓶頸.

　　P2P中，沒有在C/S中處於中心地位的Server，所有Host的地位平等，叫做Peers，因此這種系統也叫Peer to Peer.

　　P2P中沒有必須always on的服務器，並且peer可以隨時更換自己的IP。Gnutella是Pure P2P的一個很好的例子。 P2P的最大好處是系統可擴展性（scalability)強。由於每個peer既是Server又是Client, 隨著系統中Peer的數量增多，系統的處理能力越強。
　　P2P的問題是可管理性，由於系統是完全分散的、無中心的，管理起來極其困難。

　　Hybrid of C/S和P2P即以上兩種方式的結合。

10．常見的應用、服務要求和底層協議

　　部分網絡應用的要求:

　　流行的因特網應用及其應用層協議和下面的運輸協議

　　因特網電話 通常專用，如dlalpad 典型udp

11．HTTP通訊 超文本傳輸協議

　　HTTP主要規定了message的結構和client和server交換message的方式。

　　1）B/S的通訊過程、無狀態 2）流水線協議和非流水線協議

　　3）持續和非持續方式 4）代理服務器、cookie

　　1.

　　　　1) Browser首先建立與Server的TCP連接
　　　　2) 連接建立起來後，browser和server就向/從Socket發送/接收HTTP的消息。借助TCP的reliable data transfer，HTTP知道消息肯定會到達對方，這就是協議分層的好處。

　　HTTP是一種stateless(無狀態)協議，server不保存任何client的任何狀態信息。如果server在很短的時間內從browser接收到對某個object的兩次請求，server就會發送兩次response。

　　2. 非流水線方式：客戶在收到前一個響應後才能發出下一個請求。這比非持續連接的兩倍 RTT 的開銷節省了建立 TCP 連接所需的一個 RTT 時間。但服務器在發送完一個對象後，其 TCP 連接就處於空閑狀態，浪費了服務器資源。

　　流水線方式：客戶在收到 HTTP 的響應報文之前就能夠接著發送新的請求報文。一個接一個的請求報文到達服務器後，服務器就可連續發回響應報文。使用流水線方式時，客戶訪問所有的對象只需花費一個 RTT時間，使 TCP 連接中的空閑時間減少，提高了下載文檔效率。

　　3. 1、非持續連接：建立一次TCP連接，browser和server通過此連接只傳輸一個request消息和一個respond消息 2、持續連接：建立一次TCP連接，browser和server通過此連接可以傳輸多個request消息和多個respond消息
　　4. 代理服務器(proxy server)又稱為萬維網高速緩存(Web cache)，它代表瀏覽器發出 HTTP 請求。萬維網高速緩存把最近的一些請求和響應暫存在本地磁盤中。當與暫時存放的請求相同的新請求到達時，萬維網高速緩存就把暫存的響應發送出去，而不需要按 URL 的地址再去因特網訪問該資源。

　　Cookie定義如下：Cookie是Web服務器保存在用戶硬盤上的一段文本，Cookie允許一個Web站點在用戶的電腦上保存信息並且隨後再取回它。信息的片斷以?名/值‘對(name-value pairs)的形式儲存。

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