计算机网络结构
网络边缘：
主机网络应用 接入网络，物理介质：
有线或无线通信链路 网络核心（核心网络）
互联的路由器（或分组转发设备）网络之网络(internet) 网络边缘
主机（端系统）
位于“网络边缘”运行网络应用程序
如Web、Email
客户/服务器应用模型
客户发送请求，接受服务器响应
如Web应用、文件传输FTP应用
对等（peer-peer,P2P)应用模型
无（或不仅）依赖专用服务器通信在对等实体之间直接进行
如Gnutella、BT、Skype、QQ 接入网络
接入网络来将网络边缘接入核心网络
家庭接入网络机构接入网络移动接入网络
无线接入网络 通过共享的无线接入网络链接端系统与路由器
无线局域网（LANs）广域无线接入 网络核心
网络核心由路由器网络互联组成
关键功能：路由+转发 Internet网络
端系统通过接入ISP（access ISPs)连接到Internet
接入ISP必须进一步互连
这样任意两个主机才可以互相发送分组 构成复杂的网络互连的网络
经济和国家政策是网络演进的主要驱动力 在网络中心：少数互联的大型网络
“一级”商业ISPs（如：网通、电信、sprint等）提供国家或国际范围的覆盖内容提供商网络（content provider network, 如google):私有网络、连接器数据中心与Internet，通常绕过以及ISP和区域ISPs 计算机网络性能 速率
速率即数据率(date rate)或称数据传输速率或比特率(bit rate)
单位时间（秒）传输信息（比特）量计算机网络中最重要的一个性能指标单位：b/s（或bps）、kb/s、Mb/s、Gb/sk=103、M=106、G=10^9速率往往是指额定速率或标称速率 带宽(bandwidth)
原本指信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位赫兹（HZ）网络的"带宽"通常是数字信道所能传送的"最高数据率"
单位：b/s（或bps）、kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s 延迟/时延(delay或latency)
分组交换发生丢包和时延，是因为分组在路由器缓存中排队而带来时间延迟
节点处理延迟(nodal processing delay)
检测差错确定输出链路 而产生延迟通常延迟时间小于msec，所以经常可以忽略掉 排队延迟(queueing delay)
等待输出链路至可用为止取决于路由器拥堵程度取决于R(链路带宽 bps)、L(分组长度 bits)、a(平均分组到达速率)流量强度(traffic intensity)=L*a/R
趋近于0：平均排队延迟很小趋近于1：平均排队延迟很大大于1：超出服务能力，平均排队延迟无限大 传输延迟(transmission delay)
传输过程从第一个比特开始到最后一个比特的到来需要时间取决于：L(分组长度 bits)、R(链路带宽 bps)传播延迟 d(trans)=L/R 传播延迟(propagation delay)
从一个位置传送到另一个位置所需要的时间取决于：d(物理链路长度)、s:信号传播速度(~2x10^8m/sec)传播延迟 d(prop)=d/s 时延带宽积
时延带宽积=传播延迟 X 带宽链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度 丢包率
丢包是因为
队列缓存容量有限分组到达已满队列将被丢弃(即丢包)丢弃分组可能由谦虚节点或源重发
丢包率=丢包数/已发分组总数
吞吐量吞吐量：在发送端与接收端之间传送数据速率(b/s)
即时吞吐量：给定时刻的速率平均吞吐量：一段时间的平均速率 计算机网络体系结构(network architecture)
简称网络体系结构,是从功能上描述计算机网络结构,其是个分层结构，每层遵循某个/些网络协议完成本层功能。
计算机网络体系结构是计算机网络的各层机器协议的集合
分层结构的优点：
结构清晰，有利于识别复杂系统的不见及其关系
分层的参考模型 模块化的分层易于系统更新、维护
任何一层服务实现的改变对于系统其他层都是透明的，不可见的 有利于标准化 开放系统互连(OSI)参考模型
OSI是由国际标准化组织(ISO)于1984年剔除出的分层网络体系结构模型
目的是支持异构网络系统的互联互通是异构网络系统互连的国际标准是理解网络通信的最佳学习工具(理论模型)
OSI参考模型(从物理层到应用层)总共由7层，每层完成特定的网络功能
- 物理层：二进制传输
实现每一个比特的传输
定义比特编码 定义接口特性
机械特性/电气特性/功能特性/规程特性 定义数据率实现比特同步
时钟同步 定义传输模式
单工(Simplex)半双工(half-duplex)全双工(full-duplex)
- 数据链路层:访问介质
负责结点-节点(node-to-node)数据传输组帧(framing)“组成数据帧”，收到物理层的比特流后，可以成功切出来，完成数据链路层中协议可以接受的信息物理寻址(Physical addressing)
在帧头中增加发送端/接收端的物理地址标识数据帧的发送端/接收端 流量控制(Flow control)
避免淹没接收端 差错控制(Error control)
检测并重传顺换或丢失帧，并避免重复帧 访问(接入)控制(Access control)
在任意给定时刻决定那个设备拥有（物理介质）控制使用权）
- 网络层:数据传输
负责源主机到目的主机数据分组交付
可能穿越多个网络 逻辑寻址(Logical addressing)
全局唯一逻辑地址，确保数据分组被送达目的主机，如IP地址 路由(Routing)
路由器（或网关）互联网络，并路由分组至最终目的主机路径选择 分组转发
- 传输层：负责源-目的（端-端）进程间 完整报文传输
分段与重组SAP寻址
确保将完整报文提交给正确进程 连接控制流量控制差错控制
- 会话层：最"薄"的一层
对话控制(dialog controlling)
建立、维护 同步(synchronization)
在数据流中插入“同步点”
- 表示层：处理两个系统见交换信息的语法与语义(syntax and semantics)问题
数据表示转换
转换为主机独立的编码 加密/解密压缩/解压缩
- 应用层：支持用户通过用户代理（如浏览器）或网络接口使用网络（服务）
典型应用层服务
文件传输(FTP)电子邮件(SMTP)Web(HTTP) OSI参考模型解释通信过程
数据封装过程：
数据封装的目的
增加控制信息
构造协议数据单元(PDU) 控制信息主要包括
地址(Address):标识发送端/接收端差错检测编码(Error-detecting code):用于差错检测或纠正协议控制(Protocol control)：实现协议功能的附加信息 TCP/IP参考模型
IP可为各式各样的应用程序提供服务(Everything over IP)
将网络接口层拆分成数据链路层加物理层，构造五层参考模型
