[网络协议]网络部署与IP协议

网络部署以及IP协议

• 资源子网（边缘部分）：由个人 主机、打印机、资源服务器等各类待资源共享的设备组成
• 通讯子网（核心部分）：由大量网络和连接这些网络的路由器组成，为资源子网提供传输服务

通讯子网的主要功能

• 由大量网络和连接这些网络的路由器组成，为资源子网提供数据传输服务
• 提供什么样的数据传输服务
  • 从宏观网络利用的角度
  • 从个体用户的角度
• 以什么方式提供该服务
  • 总工作方式----分组交换
  • 相关协议----IP协议

分组交换引起的网络传输的问题

• 包顺序
  • 各个IP分组独立路由，导致包顺序混乱
• 为了有效实现分组交换，路由器采用尽力而为的工作策略
  • 会丢包
• 优势：快

路由环路和TTL

• 每个路由器可以直接感知直接连接的其他路由器(邻居)的情况，形成局部的路由信息
• 每个路由器都把自己的路由信息扩散给域内所有其他路由器
• 每次链路发生了变化，首先由直接相关的路由器获知，然后依次通过其他路由器慢慢扩散该信息
• 所以，每次链路变化，所有路由器不会同时知道该情况；也就是说，每个路由器保存的网络拓扑（点线图）是不同的

传输层以及TCP协议 \ UDP协议

为什么需要传输层

• 网络层已经提供数据传输服务，为什么还需要传输层再提供数据传输服务
  • 网络层提供的服务是不可靠的，存在丢失分组的现象
  • 网络层是通信子网的一部分，由ISP提供服务
  • 为了使得主机端获取一个可靠的网络传输服务，通常需要端系统自己实现可靠传输
  • 总得来说就是网络层不靠谱

传输层的协议

• TCP协议
• UDP协议

TCP协议

• 提供端到端的、可靠的、面向连接的传输服务
• 通过反馈重发机制来提供可靠服务
  • 要求
    • 数据有编号，这样才可以确认重发那个
    • 校验

如何支持上述服务

滑动窗口

• TCP通过滑动窗口机制实现了
  • 可靠传输
  • 流量控制
    • 让发送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，也不要使网络发生拥塞
  • 拥塞控制

• 发送方只发送“发送窗口”内的数据

• 接收方只接收“接收窗口”内的数据

控制拥塞窗口的原则

• 只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就可以再增大一些，以便把更多的分组发送出去，这样就可以提高网络的利用率。

• 但是，只要网络出现拥塞或有可能出现拥塞，就必须把拥塞窗口减小一些，以减少注入到网络中的分组数，以便缓解网络出现的拥塞

UDP协议

• 提供端到端的，不可靠的，非面向连接的传输服务