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中科大郑烇、杨坚《计算机网络（自顶向下方法 第7版，James F.Kurose，Keith W.Ross）》课程
计算机网络系列笔记根据B站课程 @中科大-郑烇老师 的课程总结而来，供自学以及分享使用。
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第一章 计算机网络概述
什么是网络？
- 把端系统和交换节点连接在一起叫接入网，交换节点和交互节点叫网络核心。
- 端系统 = 主机，主要包括能进行网络通信的网络应用和操作系统。
- 计算机网络包括应用进程和其下的协议基础设施。
- 以tcp/ip协议为主的协议簇为基础的网络叫计算机网络。
- 协议：对等实体进行数据交换所需遵守的一系列规则。
- 协议包括：语法，语义，次序，动作。
- 服务分为面向连接的服务（tcp）和无连接的服务 （udp）。
网络结构
- 互联网络结构：网络的网络
网络边缘
- 网络边缘：主机和应用程序（服务器）
- 服务模式：`c/s模式（主机（从）、服务器（主）），P2p模式（每个主机可能是主机又可能是服务器）
- tcp（传输控制协议，Transform Control Proctol）：可靠的数据传输（流量管理和拥塞控制）；
- udp（用户数据报协议，User Datagram Protctol）：不可靠的数据传输，但是速度快。
网络核心
- 网络核心：是由路由器组成的网状网络，起到数据交换的作用。
- 传播延时：信息在物理媒介中的延时
- 电路交换/分组交换：（可参考上文湖科大部分内容）电路交换有独享线路，有性能保障，但是信息共享程度能力较低，连接建立时间非常长，而网络连接的建立具有很强的突发性，所以电路交换不好。分组交换通过将信息分组，等到分组（单个分组不是整个报文）全部传输完成时再进行转发，延时较高，可能丢包，但是利于信道共享；有存储时延和排队时延。
- 将带宽分片以共享信息频路：频分（fdm），时分（tdm），波分（wdm），码分（cdma）
- 数据报（无连接）：每个分组携带完整的地址，进行分组转发。
- 虚电路（有连接）：建立一个虚拟电路，每个分组携带一个电路号，进行存储转发。有连接，无连接和面向连接（网络层的连接）没有关系。
接入网和传输媒体
接入网
接入网：网络边缘和网络核心的接入
将端系统和边缘路由器连接：住宅接入网络，单位接入网络（公司、学校），无线接入网络
住宅接入：Modem（调制解调器，俗称“猫”）
- 接入网：Digital Subscriber Line （DSL）
- 线缆网络：有线电视线缆和光纤网络
- 接入网：家庭网络
- 企业接入网络（Ethernet）
- 无线接入网络：WLAN（无线LANs）和广域无线接入（4G、5G）
传输媒体
- 传输媒体：在物理层的下面，也称为第0层，在两个节点之间传输信号，以Bit的形式进行。
- 传输媒体分为导引型媒体和非导引型媒体。导引型就是看得见摸得着的实体（光纤、电缆等），非导引型就是看不见的（电磁波等）
Internet结构和ISP
- 互联网络结构：网络的网络
- 端系统通过ISP（Internet Service Provider，网络服务提供商）接入互联网，ISP之间通过IXP（Internet Exchange Point，互联网交换点）连接。
- ICP：Internet Content Provider，互联网内容提供商，如百度、谷歌等。
ISP之间的连接
- POP：Point of Presence，高层ISP面向客户网络的接入点，涉及费用结算。
- IXP：Internet Exchange Point，多个对等ISP之间的连接点，不涉及费用结算。
- 对等接入：两个ISP之间的连接，不涉及费用结算。
- ICP自己部署专属网络，同时和各级ISP连接。
分组延时，丢失和吞吐量
- 分组延时：节点处理延时，排队延时，传输延时，传播延时。
- ICMP：Internet Control Message Protocol，网络控制数据报协议，用于网络故障诊断和报告。
- 分组丢失：①链路的队列缓冲区容量有限；②当分组到达一个满的队列时，该分组将会丢失；③丢失的分组可能会被前一个节点或源端系统重传，或根本不重传。
- 吞吐量：在源端和目标端之间传输的速率（数据量/单位时间）。
协议层次和服务模型
- 层次化方式实现复杂网络功能：
- 将网络复杂的功能分层功能明确的层次，每一层实现了其中一个或一组功能，功能中有其上层可以使用的功能：服务
- 本层协议实体相互交互执行本层的协议动作，目的是实现本层功能，通过接口为上层提供更好的服务
- 在实现本层协议的时候，直接利用了下层所提供的服务
- 本层的服务：借助下层服务实现的本层协议实体之间交互带来的新功能（上层可以利用的）+更下层所提供的服务
服务和访问点
服务的类型
服务和协议
数据单元(DU)
Internet协议栈
- 五层模型：应用层，运输层，网络层，链路层，物理层
- ISO/OSI七层模型：应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，链路层，物理层
封装和解封装
- 封装：将数据包加上头部信息，形成数据报
- 解封装：将数据报的头部信息去掉，得到数据包
如上图所示，在源端做一个大的封装，经过switch节点，有两层的解封装和再封装；经过router节点，有三层的解封装和再封装，最后到达目的端，做最后的大的解封装。
各协议层次的协议数据单元
- 应用层：报文(Message)
- 传输层：报文段(Segment)：TCP段，UDP数据报
- 网络层：分组(Packet)，如果无连接方式：数据报(Datagram)
- 数据链路层：帧(Frame)
- 物理层：比特/位(Bit)
小结
持续更新中…
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