计算机网络与因特网

因特网

• 端系统：连接入网络的各种终端设备
• 通信链路：如电缆、或者无线电波
• 分组交换机：传送分组的机器，有路由器、链路层交换机
• 因特网服务提供商
• 协议：定义两个实体通信时所交换的报文的格式与顺序，以及接受报文产生的事件动作

网络边缘

接入网

• 家庭接入
  • DSL（数字用户线）:本地电话公司接入
  • 电缆：DSL利用电话线，而电缆利用的是有线电视基础设施
  • FTTH：光纤到户
• 企业接入
  • 以太网
  • WIFI
• 广域无线接入：4G 5G LTE

物理媒体

导引型

非导引型

• 陆地无线信道
• 卫星无线信道

边缘计算

将计算下放，离用户更近，传统的像CDN是将内容下放，而边缘计算是将计算、内容、存储等下放到边缘

网络核心

分组交换

每个分组都有首部和尾部，包含了源地址和目的地址等控制信息，分组在经过路由器时，路由器根据路由选择协议以及转发表将分组转发到下一个端点，在同一个传输线路上同时传输多个分组不会互相影响

时延

• 排队时延：分组在路由器的输入队列和输出队列中排队等待的时间
• 处理时延：主机或路由器收到分组时进行处理所需要的时间，例如分析首部、从分组中提取数据、进行差错检验或查找适当的路由等

传输时延与传播时延

传输时延是路由器推出分组所需要的时间，传播时延则是两个路由器之间的传播时间

丢包

如果路由器排队时延过大，那么新到来的分组就无地方存放，则路由会丢掉这个分组，称为丢包

吞吐量

• 瞬时吞吐量：网络的瞬时速率
• 平均吞吐量：一段时间内的网络速率

电路交换

电路交换用于电话通信系统，两个用户要通信之前需要建立一条专用的物理链路，并且在整个通信过程中始终占用该链路。由于通信的过程中不可能一直在使用传输线路，因此电路交换对线路的利用率很低

链路中的电路是通过频分复用（FDM）或时分复用(TDM)实现的

网络的网络

• IXP：因特网交换点

ISP

互联网服务提供商 ISP 可以从互联网管理机构获得许多 IP 地址，同时拥有通信线路以及路由器等联网设备，个人或机构向 ISP 缴纳一定的费用就可以接入互联网

协议层次及服务模型

五层协议

• 应用层：为特定应用程序提供数据传输服务，例如 HTTP、DNS 等协议。数据单位为报文
• 传输层：为进程提供通用数据传输服务,udp与tcp，数据单位为报文段
• 网络层：为主机提供数据传输服务，网络层把传输层传递下来的报文段或者用户数据报封装成分组
• 数据链路层：就是为同一链路的主机提供数据传输服务。数据链路层把网络层传下来的分组封装成帧
• 物理层 ：考虑的是怎样在传输媒体上传输数据比特流

OSI

名存实亡的一个理想模型，现在基本是TCP/IP协议族实现的天下

• 表示层 ：数据压缩、加密以及数据描述
• 会话层 ：建立及管理会话

OSI缺失的这两个层最后都交给了应用去实现

TCP/IP

它只有四层，相当于五层协议中数据链路层和物理层合并为网络接口层

网络攻击与网络安全

• DDOS
• 网络蠕虫与病毒
• 网络嗅探
• IP欺骗