计算机网络

概述 互联网：专有名词 互连网：通用网络 互联网的组成 边缘部分 由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。 端系统之间的两种通信方式 客户-服务器方式（C/S） 客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方 客户软件的特点 被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址 不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统 服务器软件的特点 一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求 系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址 一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持 对等方式（P2P） 不区分客户和服务器。 核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换） 在网络核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。 at Shanghai University 路由器是实现分组交换 (packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。 分组交换是网络核心部分最重要的功能 电路交换 $$N$$ 部电话机两两直接相连，需 $$N(N – 1)/2$$ 对电线。这种直接连接方法所需要的电线对的数量与电话机数量的平方（ $$N^2$$ ）成正比。 当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的分组任务，这就是电路交换 特点 电路交换必定是面向连接的 电路交换分为三个阶段： 建立连接：建立一条专用的物理通路，以保证双方通话时所需的通信资源在通信时不会被其他用户占用； 通话：主叫和被叫双方一直占用通信资源； 释放连接：释放刚才使用的这条专用的物理通路（释放刚才占用的所有通信资源） 总结 电路交换用于电话通信系统，两个用户要通信之前需要建立一条专用的物理链路，并且在整个通信过程中始终占用该链路。由于通信的过程中不可能一直在使用传输线路，因此电路交换对线路的利用率很低，往往不到 10% 分组交换 分组交换采用存储转发技术 步骤 在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段 每一个数据段前面添加上首部构成分组 (packet) 分组交换网以“分组”（也称为“包”，首部也可称为“包头”）作为数据传输单元，依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边） 接收端收到分组后剥去首部还原成报文 最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。 首部的重要性 每一个分组的首部都含有地址（诸如目的地址和源地址）等控制信息。 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。 每个分组在互联网中独立地选择传输路径。（通过路由器） 用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。 路由器的作用 在路由器中的输入和输出端口之间没有直接连线。 路由器处理分组的过程是： 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）； 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发； 把分组送到适当的端口转发出去。 优点 高效：在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用 灵活：为每一个分组独立地选择最合适的转发路由 迅速：以分组作为传送单位，可以不先建立连接就能向其他主机发送分组。 可靠：保证可靠性的网络协议；分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的生存性 缺点 分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。 分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销 总结 每个分组都有首部和尾部，包含了源地址和目的地址等控制信息，在同一个传输线路上同时传输多个分组互相不会影响，因此在同一条传输线路上允许同时传输多个分组，也就是说分组交换不需要占用传输线路。...