主機,端系統:PC,linux工作站,智能手機等與因特網相連的設備,因為他們處于互聯網的邊緣,所以稱為端系統。
端系統通過通信鏈路和分組交換機連接到一起。通信鏈路由不同類型的物理媒體組成,不同的鏈路能夠以不同的速率傳數據,傳輸速率以bit/s或bps為單位。當一臺端系統要想向另一臺端系統發送數據時,發送端系統將數據分段,并為每個數據段加上首部字節。由此形成的信息包用計算機的術語來說叫分組,這些分組通過網絡發送到目的端系統,在那里被裝配成初始數據。分組交換機通過它的一天入通信鏈路層接受到達分組,并從它的一條出通信鏈路層轉發該分組。路由器和鏈路層交換機是常見的分組交換機。從發送端系統到接受端系統,一個分組所經歷的一系列通信鏈路層和分組交換機稱為通過該網絡的路徑。
分組交換機在鏈路的輸入端使用存儲轉發傳輸機制。存儲轉發機制是指在交換機能夠開始向輸出鏈路傳輸該分組的第一個比特前,必須接受到整個分組。通過N條速率均為R的鏈路組成的路徑(在源端到目的端系統之間有N-1個路由器),端到端的總時延=N*L/R;每個交換機與多條鏈路相連。對于每個鏈路,分組交換機都有一個輸出緩存(也稱為輸出隊列),用于存儲路由器準備發往那條鏈路的分組。如果到達的分組需要傳輸到某條鏈路,卻發現該鏈路正忙于傳輸其他分組,這個分組必須在該輸出緩存中等待,因此,分組還要承受輸出緩存的排隊時延。排隊時延是根據網絡中的擁塞程度而變化的,但是因為緩存空間是有限的,一個到達的分組可能沒有地方存放,因此將會出現分組丟失(丟包),到達的分組或已經排隊的分組之一將被丟棄;轉發表和路由選擇協議,當源主機向目的端系統發送一個分組時,改分組的首部包含了目的地的ip地址。當一個分組到達網絡中的路由器時,路由器檢查該分組的目的地址的一部分,并向一臺相鄰路由器發送該分組。更特別的是,每臺路由器有一餓轉發表,用于將目的地址(或一部分)映射稱為輸出鏈路。
通過網絡鏈路和交換機移動數據有兩種基本方法:電路交換和分組交換。電路交換網絡中,在端系統間通話期間,預留了端系統之間通信沿路徑所需要的資源(緩存,鏈路傳輸速率),比如說傳統的電話網絡,通話建立起來,這條傳輸連接被建立起來,預留了恒定的傳輸速率,這條連接被稱為電路。在分組交換中,這些資源是不需要預留的。
分組交換與電路交換的對比:分組交換提供了比電路交換更好的帶寬共享;比電路交換更簡單,更有效,實現成本更低。 但是分組交換不適合實時服務比如說電話和視頻會議,因為他的端到端的時延是不可測的。(因為排隊時延是不可測的)。
分組交換的時延:1.處理時延:檢查分組首部和決定分組導向何處所需要的時間是處理時延的一部分。2.排隊時延:在傳輸隊列中,當分組在鏈路上等待傳輸時,它經受排隊時延。排隊時延取決于先前到達的正在排隊等待向鏈路傳輸的分組數量。3.傳輸時延:將所有分組的比特傳輸向鏈路所需時間=L/R L是分組的長度,R是傳輸速率。4.傳播時延:一旦一個比特被推向鏈路,該比特需要向路由器B傳播,從該鏈路的起點到路由器B傳播所需要的時間。
計算機網絡中的吞吐量:=min{R1,R2.....Rn} R代表端與路由器或路由器與路由器的鏈路傳輸速率。目前因特網的核心過度裝備了高速率的鏈路,因此目前因特網中對吞吐量的限制因素通常是接入網。吞吐量取決于數據流過的鏈路的傳輸速率和干擾流量。比如說,許多其他數據流也通過這條鏈路流動,一條高傳輸速率的鏈路也有可能成為文件傳輸的瓶頸鏈路。
tcp/ip協議的層次:1.應用層:協議有HTTP,FTP,SMTP?2.運輸層:TCP,UDP 3.網絡層:IP 4.鏈路層5.物理層。后面詳細介紹。
OSI模型:應用層;表示層;會話層;運輸層;網絡層;數據鏈路層;物理層。在這些層次中,OSI添加了兩個層次:會話層和表示層。表示層是為了使通信的應用程序能夠解釋交換數據的意義。會話層提供了數據交換定界和同步功能。
DNS:用于把人可讀的因特網名字映射到他的32比特IP地址。