計算機網路（自頂向下方法 第7版)（中科大影片筆記）（2024.7.11每日更新若干小節，15天左右學完）

計算機網路

一、計算機網路概述

1.1 什麼是Internet

1. 從具體構成角度

   • 節點：
     • 主機（端系統）及其上執行的應用程式（如網路應用程式）
     • 主節點（伺服器）、資料交換節點（路由器、交換機）
     • 路由器、交換機等網路交換裝置
   • 邊：通訊鏈路
     • 接入網鏈路：主機連線到網際網路的鏈路
     • 主幹鏈路：路由器間的鏈路
     • 比如：光纖、衛星
     • 傳輸速率：頻寬（bps）（bit per second）
   • 協議
     • 對等層的實體在通訊的過程當中應當遵守的規則結構
     • 協議定義了在兩個或多個通訊實體之間交換的報文格式和次序，以及在報文傳輸和/或接收其他事件方面所採取的動作
     • 內容：格式、次序和動作
     • 控制傳送、接受訊息：如TCP,IP,HTTP,FTP,PPP等
   • Internet：網路的網路
     • 鬆散的層次結構，互聯的ISP
     • 實際上是網際網路，就是網路與網路的關係，就是一堆的網路透過一些裝置關聯在一起實現的一個網路叢集。
     • 公共網路Internet vs. 專用Intranet
   • Internet標準
     • RFC：評測書
     • IETF：網際網路工程任務組

2. 從服務角度看

   • 如果從服務角度看，網際網路由分散式的應用程序以及為這些應用程序提供通訊服務的基礎設施（從應用往下看都是基礎設施，包括個人PC機內的網路卡之類的）

   • 使用通訊設施進行通訊的分散式應用：Web、mail、遊戲等等

   • 通訊基礎設施為apps提供程式設計介面（通訊服務）：無連線不可靠服務UDP、面向連線的可靠服務TCP

1.2 網路邊緣

1. 網路結構：

   • 網路邊緣：提供服務
     • 主機
     • 應用程式（客戶端和伺服器）
   • 網路核心：大規模資料交換
     • 互聯著的路由器
     • 網路的網路
   • 網路接入
     • 有線或無線的通訊鏈路

2. 網路邊緣

   • 端系統（主機）：
     • 執行應用程式
     • 如Web，mail
     • 在網路的邊緣

3. 應用和程序的通訊模式

   • C/S模式：客戶端伺服器模式
     • 客戶端向伺服器請求、接收服務
     • 如：Web瀏覽器/伺服器；email客戶端/伺服器
     • 非常典型的主從模式：主是伺服器，從是客戶端，因為所有的資源都在伺服器上
     • 存在的問題：可擴充套件性和可靠性問題
   • B/S模式：瀏覽器伺服器模式
     • 適用於Web應用，可以實現跨平臺
     • 比如咱們開發的各種網頁，網站都是這種的
   • P2P模式：對等（peer-peer）模式
     • 很少，沒有專門的伺服器
     • 如一些檔案共享系統，比如迅雷
     • 可擴充套件，且速度很快

4. 採用網路設施的面向連線服務（TCP）

   • 目的：在端系統之間傳輸資料
     • 握手：在資料傳輸之前做好準備
       • 人類協議中：比如打招呼，建立兩個人的連線
       • 兩個通訊主機之間為連線建立狀態
     • TCP—傳輸控制協議（Transmission Control Protocol）
       • Internet上面向連線的服務（注意面向連線和有連線不是一個東西，面向連線針對的是主機端維護的通訊協議，而有連線是指網路核心維護主機之間的通訊狀態）
   • TCP服務
     • 可靠的、按順序地傳送資料
       • 可靠的定義：不重複，不失序，不出錯
       • 確認和重傳
     • 流量控制
       • 傳送方不會淹沒接收方
     • 擁塞控制
       • 當網路擁塞時，傳送方降低傳送速率

5. 採用基礎設施的無連線服務（UDP）

   • 目標：在端系統之間傳輸資料
   • 無連線服務，傳送資料端只負責把資料扔出去，不負責資料傳輸是否正確，接收方是否拿到資料
   • UDP—使用者資料包協議（User Datagram Protocol）
     • 無連線
     • 不可靠資料傳輸
     • 無流量控制
     • 無擁塞控制