計算機網絡-慕課筆記

時間 2019-11-08

標籤計算機網絡筆記简体版

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基本概念

通訊技術&計算機技術算法

計算機網絡是一個互聯的自治的計算機集合
互聯：經過通訊鏈路
自治：無主從關係編程

網絡規模增加問題

引入交換網絡
每一個主機經過交換網絡鏈接主機，須要交換節點（路由器|交換機）服務器

Internet

ISP互聯網提供商的網絡
全球-區域-院校-移動網絡-家庭網絡
百萬級的計算設備
單位：主機=端系統網絡

服務角度看Internet
爲分佈式網絡應用提供通訊基礎設施，爲網絡應用提供應用編程APItcp

網絡協議網絡進行數據交換的標準、規定、約定

數據交換的規則，任何通訊和信息交談都須要規則
詢問時間
請教問題
人員推薦
發送特定消息，對特定消息採起迴應
格式、意義、順序、動做反饋分佈式

三要素編碼

語法Syntax
數據、控制信息的結構和格式
信號電平
語意Semantics
何種信息
何種響應
差錯控制
時序Timing
時間順序
速度匹配
舉例
tcp
ip
http
802.11
- RFC文檔

網絡結構

網絡邊緣

主機

網絡應用

接入網絡

有限或無線通訊鏈路

網絡核心

互聯的路由器（分組轉發設備

網絡邊緣網絡資源的使用、共享

主機（端系統）
-網絡應用 Web，email
客戶服務器應用模型
- 客戶發出請求，服務器響應
P2P應用模型
- 無或不單單依賴專用服務器
- 在對等實體之間直接進行

接入網絡

住宅接入
機構接入
移動接入

帶寬：數據帶寬，單位時間信息量計算機網絡

例子：數字用戶線路DSL

採用不一樣的載頻傳輸數據和聲音，DSL接入多路複用器，調製解調
語音到電話網
數據到Internet
使用FDM
0-4kHZ用於傳統電話
4k - 50k 上行
50k - 1MHz 下行
ADSL上行和下行數率不同code

例子：電纜網絡

數據、電視在共享線纜上用不一樣頻率傳輸，HFC
非對稱，上下行數率不一致
共享信道，用戶越多，帶寬越低接口

企業接入網絡

以太網交換機鏈接端系統，速度快

無線

經過基站（接入點）

LANs
54 Mbps
廣域無線接入
運營商
移動互聯網

網絡核心

功能：路由+轉發，一個包如何送到正確的接口

路由

路由算法->路由表

轉發

從輸入端口轉到正確的輸出端口

Internet結構

端系統接入ISP，網絡互連的複雜網絡，隨時有接入、隨時有離開
多級ISP  
ISP之間對等鏈路，區域網絡，
IXP（互聯網交換節點 高速），內容提供商

數據交換

解決從信息從源主機到目的主機傳遞

N^2 鏈路問題，兩兩互聯不可行，網絡規模大時候不可行
解決方法：交換機，交換網絡
交換：動態轉接，物理上，邏輯上，不少設備並行進行，動態分配傳輸資源

數據交換的類型

電路交換
電話網絡，撥號創建鏈接，通訊，掛機拆除（釋放鏈接）
獨佔資源
中間有不少公用鏈路，中繼線共享
- 多路複用技術
  通訊資源劃分，分給不少路通訊，每路呼叫獨佔資源，資源片有可能閒置
  - FDM
    按頻率劃分，各頻率間有保護帶，各用戶佔不一樣的頻率帶寬
    例子：電視
  - TDM
    時間上，劃分紅等長的時分複用幀
    每一個用戶佔用固定序號的幀，週期性出現幀，每一個時間段佔用全部的網絡資源
  - WDM
    光的頻分複用，光常常使用波長去區分，用不一樣波長的光去傳輸數據
    光調製器的使用
  - CDMA
    碼分複用，用於無線鏈路，蜂窩網，衛星通訊網絡
    每一個用戶分配m bit的碼片序列（0：-1,1:1）
    每一個用戶使用相同頻率的載波，發送信息後用碼片序列來編碼數據
    編碼信號= （原始信號）*（碼片序列）
    碼片序列相互正交，只有本身和本身相乘才爲1，和別人的碼相乘爲0，和本身的反碼想乘爲-1
    - 解碼
      想要某個編碼的信息，就用那個編碼的碼片信息和編碼信號內積
報文交換
發送信息總體（一個文件），接收完了一個報文以後再轉發出去
存儲轉發
- 例子：電報
分組交換
把報文進行拆分，拆成一系列相對較小的數據包
拆分重組，交換機一邊接收小的包一邊發送
存儲轉發
- 統計多路複用，不須要提早分配，按小包小包的發
構成：頭+數據包（有額外開銷，但並不嚴重）