[网络协议]计算机网络（一）——因特网和网络边缘

综述
本节主要为概念类知识。

1 什么是因特网

有两种回答“什么是因特网”的方式

1. 描述因特网的具体构成
2. 用提供服务的联网基础设施来描述因特网

1.1 具体构成

硬件部分

• 端系统：连接到因特网的各种设备。
  类别：客户、服务器
• 通信链路：连接端系统和分组交换机
• 分组交换机：它的一条入通信链路接收到达的分组，并从它的一条出通信链路转发该分组。
  类别：路由器和链路层交换机。

软件部分

• 协议：控制因特网中信息的接收和发送。
  TCP和IP是因特网中最重要的两个协议。IP协议定义了在路由器和端系统之间发送和接收的分组格式。

其他概念

• 分组：发送端系统将数据分段，并为每段加上首部字节。
• 路径：一个分组所经历的一系列通信链路和分组交换机。
• 因特网服务提供商ISP：每个ISP自身就是一个由多台分组交换机和多段通信链路组成的网络。各ISP为端系统提供了各种不同类型的网络接入。

1.2 服务描述

因特网应用程序运行在端系统上，运行在一个端系统上的应用程序怎样才能指令因特网向运行在另一个端系统上的软件发送数据呢？

• 套接字接口：与因特网相连的端系统提供了一个套接字接口，该接口规定了运行在一个端系统上的程序请求因特网基础设施向运行在另一个端系统上的特定目的地程序交付数据的方式。

1.3 协议

定义
定义了两个或多个通信实体之间交换报文的格式、顺序，以及报文发送或接收所采取的动作。
三要素

• 语法：数据与控制信息的结构或格式
• 语义：发出何种控制信息，完成何种动作
• 时序：事件顺序和速度匹配

2 网络边缘

2.1 接入网

（1）家庭接入

• 数字用户线DSL：
  每个用户的DSL调制解调器使用现有的电话线与位于电话公司的本地中心局中的数字用户线接入复用器交换数据。
  家庭电话线同时承载了数据和传统的电话信号，它们用不同的频率进行编码。使得电话呼叫和因特网连接能同时共享DSL链路

• 电缆：
  住宅从提供有线电视的公司获得了电缆因特网接入
  特点：共享广播媒体

（2）企业接入

• 局域网LAN：
  在无线LAN环境中，无线用户从/到一个接入点发送/接收分组，该接入点与企业网连接，企业网再与有线因特网相连。
  特点：一个无线LAN用户通常必须位于接入点的几十米范围内。

（3）广域无线接入

• 3G、4G

2.2 物理媒体

（1）导引媒体
对于导引型媒体, 电波沿着固体媒体前行。

• 光缆
• 双绞线
• 同轴电缆

（2）非导引媒体
对于非导引型媒体，电波在空气或外层空间中传播。

• 无线局域网
• 数字卫星频道