超说网络思维导图

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计算机网络的节点和边

节点

计算机网络主要有两个节点，即主机节点和数据交换节点。

主机节点：主机机器上运行的应用程序

数据交换节点：根据工作层次可以分为交换机、路由器、中继器（负载均衡设备等）三层。

边

接入网链路：主机连接到互联网的链路

主干链路：路由器间的链路

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从服务角度看互联网

互联网是分布式应用，以及为分布式应用提供服务的基础设施。

使用通信设施进行通信的分布式应用，通信基础设施为应用程序提供编程接口API（通信服务）。通信服务分为面向无连接和面向连接的服务。

互联网结构：网络边缘（主机、应用程序）、网络核心（网络交换节点）、接入网和物理媒体；边缘系统通过接入网或物理媒体进入网络核心。

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网络边缘

网络边缘的模式

端系统（主机）

端系统包括运行的应用程序，如Web、Email，在”网络的边缘“。

客户/服务器模式（C/S）

主从模式，客户端向服务器请求、接受服务，如web浏览器/服务器，Email客户端？服务器

对等（peer-peer）模式（P2P）

很少（甚至没有）专门的服务器，如Gnutella、KaZaA、Emule；分布式应用进程，每个节点即是客户端又是服务器，在文件分发系统中使用较多，如迅雷、电驴。

面向连接和无连接的服务

基础设施为应用程序提供的通信服务的两种方式：面向连接和面向无连接。

网络边缘采用网络设施的面向连接服务，即TCP（传输控制协议，Transmission Control Protocol），TCP提供了可靠的连接、按顺序的传送数据、流量控制、拥塞控制。

网络边缘采用基础设施的无连接服务，即UDP（用户数据报协议，User Datagram Protocol），为无连接、不可靠数据传输，无流量控制，无拥塞控制。但它实时性相对更好，传输效率?。

常见使用TCP的应用：

HTTP(Web),FTP(文件传输协议)，Telnet（远程登陆）、SMTP（Email）

常见使用UDP的应用：

流媒体（视频），远程会议，DNS，Internet电话

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网络核心

网络核心：路由器的网状网络

思考：数据如何通过网络进行传输？

电路交换

电路交换：为每个呼叫预留一条专有电路，如电话网

网络资源（如带宽）被分成片，带宽分成片三种方法：

频分（FDM，Frequency-division multiple）、时分（TDM，Time Division Multiplexing）、波分（WDM，Wavelength-division multiplexing）

FDM与TDM

电路交换不适合计算机之间的通信：连接建立时间长，计算机之间的通信由突发性，如果使用电路交换，则浪费的片多。

分组交换

将要传送的数据分成一个个单位，进行分组。

分组，将分组从一个路由器转到相邻路由器（hop），一段段最终从源端传到目的端；

每段：采用链路的最大传输能力（带宽）

以分组为单位存储-----转发方式。即网络带宽资源不在分为一个个片，传输时使用全部带宽，主机之间传输的数据被分为一个个组。分组交换资源共享，桉需使用。

例题

排队和延迟

如果到达速率>链路的传输速率：

分组将会排队，等待传输；

如果路由器的缓存用完了，分组将会被抛弃。

网络核心的关键功能

路由：决定分组的采用的源到目标的路径。

转发：将分组从路由器的输入链路转移到输出链路。

分组交换：统计多路复用

分组交换VS电路交换

分组交换（按需使用）允许更多的用户使用网络，适用于突发式数据传输

分组交换网络：存储-转发

分组交换：分组的存储转发一段一段从远端传到目标端，按照有无网络的连接，分成：

数据报的工作原理

虚电路的工作原理

网络分类

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接入网和物理媒体

端系统和边缘路由器连接方式：住宅接入网络、单位接入网络（学习、公司）、无线接入网路，重点介绍午先接入网络。

无线接入网路

各无线端系统共享无线接入网络（端系统到无线路由器） ，通过基站或者叫接入点。

物理媒体

以上图片来自中科大郑烇老师课件