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计算机网络 第 7 版

第一章

  • 连通性 : connectivity 互联网用户之间,不管距离多远,都可以非常快捷的交换信息,好像这些用户终端彼此直接连通一样

  • 资源共享 : 互联网用户可以非常方便下载互联网上的资源(文档 视频 音频等)

  • 计算机网络由若干节点(node)和链接这些节点的链路(link)组成。节点可以是计算机,集线器,交换机,路由器等。

  • 现在的互联网是多层次ISP结构的互联网,互联网服务提供者ISP(Internet Service Provider),比如中国电信,中国联通,中国移动

  • 互联网的边缘部分 : 连接到互联网的主机,用户直接使用,用来进行通信和资源共享

  • 互联网的核心部分 : 大量网络和链接这些网络的路由器,这部分为边缘部分提供连通性和交换

  • Client/Server模式 : 客户端主动向服务端发起请求,需要知道服务端地址。服务器端可以同时处理多个客户端的请求

  • P2P peer-to-peer模式 : 两台主机通信时,运行的 P2P 软件是服务端也是客户端,对等链接

  • 分组交换 : 交换 switching 的意思就是主机之间把自己的信息发送给对方,分组 packet 就是把一条完整的信息切成一小块一小块,合起来理解就是:主机把信息分成小块发送给对方的一种通信方式

  • 分组 : 通常把要发送的一整块数据称为 报文 Message, 把报文划分成一个个小的等长数据段,在每一个数据段前面加上必要的控制信息组成的首部 header后,就构成了一个分组(packet),分组又称为,分组的首部也可以称为包头

  • 路由器(Router) : 实现分组交换(packet switching)的关键构件,任务就是转发收到的分组(packet),路由器收到一个分组,先暂时存储下,检查其首部,查找转发表,按照首部中的目的地址,找到合适的接口转发出去,把分组交给下一个路由器,这样一步步转发,最终把分组交付到目的主机

  • 协议分层设计要完成的功能

    • 差错控制 相应层次对等方的通信要可靠

    • 流量控制 发送端的发送速率必须使接收端来得及接收,不要太快

    • 分段和重装 发送端将要发送的数据划分成更小的单位,在接收端将其还原

    • 复用和分用 发送端几个高层会话复用一条低层的链接,在接收端再进行分用

    • 链接的建立和释放 交换数据前先建立一条逻辑链接,数据传送结束后释放链接

  • TCP/IP 体系结构

    • 应用层 TELNET FTP SMTP HTTP 定义的是应用进程间通信和交互的规则

    • 运输层 TCP UDP 不针对某个进程和应用,而是多种应用使用同一个运输层服务,有复用和分用的功能

    • 网际层 IP 把运输层产生的报文封装成分组进行转发

    • 网络接口层 两个相邻节点传送数据时,该层将网络层交下来的 IP 数据报 封装成 帧 frame,每一帧包括数据和必要的控制信息(同步信息,地址信息,差错控制等),控制信息使接收端能够知道一个帧是从哪个比特开始,到哪个比特结束。收到一个帧后,可以从中提取出数据部分,上交给网络层.控制信息还能检测收到的帧中有无差错。如果发现有差错,数据链路层直接丢弃这个出了差错的帧(上层会重传的)

  • 计算机网络把许多计算机链接在一起,而互联网则把许多网络链接在一起,是网络的网络

第二章 物理层

  • 物理层的主要任务:确定与传输媒体的接口有关的一些特性,比如机械特性,电气特性,功能特性和过程特性

  • 数据通信系统: 源系统-传输系统-目的系统

  • 通信的目的是传送消息,语言图像视频都是消息,数据是运送消息的实体,信号是数据的电气或者电磁的表示。

  • 根据信号中代表消息的取值方式不同,信号分为模拟信号和数字信号

  • 根据双方信息交互的方式,通信分为 单向通信 双向交替通信 双向同时通信 ,也被称为单工通信 半双工通信 全双工通信

  • 常用的信道复用技术有 频分复用 时分复用 统计时分复用 码分复用 波分复用 光的频分复用

  • 用户宽带接入到互联网的方法有:ADSL 非对称数字用户线,光纤同轴混合网HFC FTTx

第三章 数据链路层

  • 本层研究的是,在同一个局域网中,分组packet怎样从一台主机传送到另一台主机,并不经过路由器转发

  • 数据链路层使用的信道有: 点对点信道 广播信道

  • 三个基本问题: 封装成帧,透明传输,差错检测

  • 数据链路(data link) : 链路 link是连接相邻节点的线路,两台计算机通信往往需要经过多段链路,并且需要通信协议来控制数据的传输,把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路

  • 封装成帧 : 在一段数据的前后分别添加首部SOH 帧开始符和尾部EOT 帧结束符,这样就构成了一个帧。

  • 透明传输 : 在传输二进制文件时,数据有EOT帧结束符一样的编码,如何在接收端不解释为尾部呢?答案是在前面插入ESC字符,在接收端接收完数据后,再将ESC去除掉,这叫字节填充

  • 差错检测 : 比特在传输过程中,1 可能变成 0,0 也可能变成 1,使用循环冗余检验CRC或者帧检验序列方法可以检测出来

  • 在通信质量比较差的无线传输链路,数据连接层协议使用了帧编号,确认和重传机制,向上层提供可靠传输的服务,而在通信质量好的有线链路,则没有这些机制,而是交给上层 TCP 完成确认和重传