高等计算机网络与通信笔记（一）

课前思考问题：
1.什么是TCP/IP：TCP/IP是所有Internet协议的总称，是一个集合的概念，不是指单独的TCP/IP协议
2.网卡NIC在哪一层：在数据链路层
3.传输过程中IP地址放在哪里（报文，段，数据报/包，帧，位）：数据包/包
4.什么是交换式路由器：既可以当路由器使用也可以当交换机使用的网络互联设备，普适性比较好
5.AP是不是无线路由器：AP（无线访问接入点(WirelessAccessPoint)），AP不是无线路由器，是链路层的中继设备
6.如何采集一个局域网内的所有信息：
(1).串接集线器hub
(2).采集主机接到主交换机的某一个空闲端口上，做一个端口镜像
7.路由器，交换机，集线器哪个有自学习能力：
交换机有自学习能力
集线器hub是物理层设备，本质上是电线
路由器需要人工配置路由表等
8.什么是物联网：连接在Internet上的互联的物体构成的网络，重点是连接在Internet上

课程内容：
1.基础：互联网架构、Ipv4网络
2.P2P覆盖网络技术：架构、关键技术、应用
3.Ipv6：下一代网络技术
4.无线网络技术
5.物联网
6.无线传感网

chapter 1 IPv4 Internet：
· 计算机网络是通信网络的一种

网络通信的三种模式：
(1)电路交换：有一根线直接将发送端与接收端相连，交换直通，例如公共交换电话网络（PSTN），先拨号建立连接预留资源，一般不存在丢包问题
使用方式：
FDMA：频分多路访问（频分复用）
TDMA：时分多路访问（时分复用）
CDMA：码分多路访问（码分复用）
WDMA：波分多路访问（波分复用） 光纤
SDMA：空分多路访问（空分复用） 卫星
(2)分组交换：不需要先拨号建立链路，通信双方以分组为单位，使用存储-转发机制实现数据交互的通信方式
本质：存储转发
使用方式：统计复用
(3)虚电路交换：例如(ATM-Asynchronous Transfer Mode-异步传输模式)
· Internet：最流行、最重要的基础网络，公网，属于基础设施
· Intranet：小范围、孤岛式Internet，又称内联网，内网

互联网架构：
1.网络边缘：包括应用、主机、服务器等
2.网络内核：路由器相互连接构成的mesh
3.链路：网络边缘与网络内核相连的部分
边缘通信模式：
(1).C/S模式
(2).P2P模式
(3).混合模式
内核（路由器）通信模式：分组交换

分组交换的优点：
1.带宽共享情况较好
2.技术简单，效率高，成本低
3.适合突发数据
4.允许更多用户使用网络，承载能力强

分组交换的缺点：
实时性较差

什么是协议：
网络协议的本质是规则，即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。
协议 = {格式，命令，动作} = {语法，语义，规则}
所有通信活动都离不开协议

· 接入网络分为有线接入和无线接入，接入网络是要关注的问题主要有三个：带宽、专用或共享、价格

有线接入：
1.ADSL（不对称数字用户线）：宽带接入，常用频分复用，带宽不共享
不对称指上行链路和下行链路带宽不同
使用电话线，需要调制解调器
调制解调器：调制器和解调器的简称
作用：
(1)模拟信号与数字信号之间相互翻译
(2)减少传输过程中的信号衰减
宽带接入的实际带宽与距离呈反比
2.光纤入户：带宽几十MB，光纤使用纯度极高的玻璃丝，使用光通信
3.ISDN（综合业务数字网）：目前已基本过时，录音工作室还有用途
4.HFC（混合光纤同轴电缆）：需要电缆，共享带宽
5.LAN接入：局域网接入

无线接入：
1.无线局域网接入：WiFi
2.广域无线接入：GPRS、CDMA、4G、5G

物理介质：
1.有线物理介质
(1).双绞线（TP）：C3，C5，C5+，C6 C为category，表示类型
(2).同轴电缆
(3).光缆
2.无线物理介质
(1).微波通信
(2).无线局域网
(3).广域无线网
(4).卫星

光通信优点：
1.点对点通信
2.带宽高
3.差错率低
4.安全性较高

· 数据包从主机发送到路由器：一跳 数据包从路由器发送到相邻的路由器：下一跳

分组交换的时延：
1.排队时延：分组在所排队列中等待被发送到出链路的时间，排队延时往往不可忽略
2.节点处理时延：主机或路由器在收到分组时花费的处理时间，往往可以忽略
3.传送时延（发送时延/传输时延）：发送数据时数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间，往往可以忽略
4.传播时延：数据帧在信道上传播，即从发送端发送数据开始到接收端接收到数据为止的时间，往往可以忽略

因为分组交换的每一跳均有四个时延，所以分组交换不大适合实时通信

丢包问题：
· 发送端不会产生丢包问题
· 路由器丢包的原因：
(1).缓存队列已满，新到达的包没有地方放，会产生丢包
(2).存活时间(TTL)每过一个路由器都会减1，TTL为0时自动丢弃（丢弃垃圾包）
· 接收端丢包的原因：
缓存已满，会产生丢包
· 链路层丢包的原因：
链路检测出现差错，丢弃出差错的包

· 评价网络好坏的标准：
(1).实时性
(2).丢包率

互联网协议分层（五层）：
从上往下：
协议数据单元（PDU – Protocol Data Unit）：指对等层次之间传递的数据单位。

互联网协议：
协议呈沙漏型，上层协议和下层协议数量多，中间层协议较少

中国四大骨干网：
1.中国科技网（CSTNET）
2.中国公用计算机互联网（CHINANET）
3.中国教育和科研计算机网（CERNET）
4.中国金桥信息网（CHINAGBN）

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