《计算机网络》复习第一章(大部分内容来自课本,部分来自个人补充)
目錄
第一章 引言
1.1商業(yè)運(yùn)用
1.1.1虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)(VPN)
1.1.2客戶(hù)機(jī)-服務(wù)器模型(C/S模型)
1.1.3公司構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的
1.2家庭應(yīng)用
1.2.1對(duì)等通信(peer-to-peer)
?1.2.2訪(fǎng)問(wèn)遠(yuǎn)程信息? ? ? ?
?1.2.3人與人的通信? ? ? ?
?1.2.4廣義電子商務(wù)? ? ? ??
1.3移動(dòng)用戶(hù)
1.3.1無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)
1.4網(wǎng)絡(luò)硬件
1.4.1傳輸技術(shù)
1.4.2網(wǎng)絡(luò)尺寸分類(lèi)
1.4.3個(gè)域網(wǎng)
1.4.4局域網(wǎng)
1.4.5城域網(wǎng)
?1.4.6廣域網(wǎng)
1.5網(wǎng)絡(luò)軟件
1.5.1協(xié)議層次結(jié)構(gòu)
1.5.2層次設(shè)計(jì)中的問(wèn)題
1.5.3服務(wù)原語(yǔ)
1.5.4服務(wù)與協(xié)議
1.6參考模型
1.6.1OSI參考模型
1.6.2TCP/IP模型
1.7網(wǎng)絡(luò)實(shí)例?
1.7.1Internet的體系結(jié)構(gòu)
1.7.2無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)802.11
1.7.3RFID和傳感器網(wǎng)絡(luò)
1.8國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域有有影響力的組織
第一章 引言
1.1商業(yè)運(yùn)用
1.1.1虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)(VPN)
? ? ? ? 功能:將不同地點(diǎn)的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈接成一個(gè)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò),VPN的目標(biāo)是試圖終結(jié)地理位置的束縛。
1.1.2客戶(hù)機(jī)-服務(wù)器模型(C/S模型)
客戶(hù)機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)與服務(wù)器相連,接受用戶(hù)的請(qǐng)求,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器提出請(qǐng)求,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。服務(wù)器接受客戶(hù)機(jī)的請(qǐng)求,將數(shù)據(jù)提交給客戶(hù)機(jī),客戶(hù)機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶(hù)。服務(wù)器還要提供完善安全保護(hù)及對(duì)數(shù)據(jù)完整性的處理等操作,并允許多個(gè)客戶(hù)機(jī)同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器。
這種安排方式最廣泛運(yùn)用于Web應(yīng)用?
1.1.3公司構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的
1.實(shí)現(xiàn)資源共享(VPN)
2.為員工提供功能強(qiáng)大的通信媒介(IP電話(huà),IP語(yǔ)音,桌面共享)
3.發(fā)展電子商務(wù)?
1.2家庭應(yīng)用
1.2.1對(duì)等通信(peer-to-peer)
? ? ? ? peer-to-peer模型可以說(shuō)是一種客戶(hù)和服務(wù)器可以互換的特殊的C/S模型
?1.2.2訪(fǎng)問(wèn)遠(yuǎn)程信息? ? ? ?
在線(xiàn)閱讀
?1.2.3人與人的通信? ? ? ?
即時(shí)消息(如“推特”)
?1.2.4廣義電子商務(wù)? ? ? ??
如家庭購(gòu)物
| B2C | 企業(yè)對(duì)消費(fèi)者 | 在線(xiàn)購(gòu)書(shū) |
| B2B | 企業(yè)對(duì)企業(yè) | 汽車(chē)制造商向供應(yīng)商訂購(gòu)輪胎 |
| G2C | 政府對(duì)消費(fèi)者 | 政府分發(fā)電子稅收表單 |
| C2C | 消費(fèi)者對(duì)消費(fèi)者 | 在線(xiàn)拍賣(mài)二手物品 |
| P2P | 對(duì)等 | 音樂(lè)共享 |
1.2.5普適計(jì)算
有線(xiàn)安全系統(tǒng),聯(lián)網(wǎng)傳感器,火警報(bào)警器直接報(bào)警
1.3移動(dòng)用戶(hù)
1.3.1無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)
1,電話(huà)公司經(jīng)營(yíng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)
2,基于802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)熱點(diǎn)
1.4網(wǎng)絡(luò)硬件
1.4.1傳輸技術(shù)
目前普遍使用的傳輸技術(shù)? 廣播式鏈路和點(diǎn)到點(diǎn)鏈路
點(diǎn)到點(diǎn)鏈路只有一個(gè)發(fā)送方和接收方,有時(shí)也稱(chēng)為單播
廣播系統(tǒng)將一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送給所有目標(biāo)機(jī)器的傳輸方式叫做廣播
有些廣播系統(tǒng)支持向一組目標(biāo)發(fā)送數(shù)據(jù)包的傳輸模式叫做組播
1.4.2網(wǎng)絡(luò)尺寸分類(lèi)
縮寫(xiě)
?個(gè)域網(wǎng) PAN
局域網(wǎng) LAN
城域網(wǎng) MAN
廣域網(wǎng) WAN
1.4.3個(gè)域網(wǎng)
藍(lán)牙
1.4.4局域網(wǎng)
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中與各種設(shè)備進(jìn)行通信的設(shè)備稱(chēng)為接入點(diǎn)(AP),無(wú)線(xiàn)路由器或者基站。
俗稱(chēng)以太網(wǎng)的IEEE802.3是至今最常見(jiàn)的有線(xiàn)局域網(wǎng)。
經(jīng)典以太網(wǎng)在最初的以太網(wǎng)設(shè)計(jì)中,所有的數(shù)據(jù)包在一條線(xiàn)性電纜上廣播,因而一次至多只有一臺(tái)機(jī)器能夠成功發(fā)送,為此,需要一個(gè)分布式仲裁機(jī)制來(lái)解決沖突問(wèn)題。分布式仲裁機(jī)制的算法非常簡(jiǎn)單:只要電纜空閑計(jì)算機(jī)就可以傳輸;如果兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)包發(fā)生沖突,每臺(tái)計(jì)算機(jī)只是等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后再次試圖發(fā)送。
虛擬局域網(wǎng)VLAN。
1.4.5城域網(wǎng)
有線(xiàn)電視系統(tǒng)
?1.4.6廣域網(wǎng)
第一種
組成:通信子網(wǎng),主機(jī)
通信子網(wǎng)的組成:傳輸線(xiàn)路和交換元素
交換元素或簡(jiǎn)稱(chēng)交換機(jī),現(xiàn)在常稱(chēng)路由器
第二種
?此廣域網(wǎng)中,子網(wǎng)由不同的公司負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng),子網(wǎng)經(jīng)營(yíng)者稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商。
子網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商稱(chēng)為Internet 服務(wù)提供商ISP,相應(yīng)的子網(wǎng)稱(chēng)為ISP網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)如何決定使用哪條路徑的策略稱(chēng)為路由算法(routing algorithm)。
每個(gè)路由器如何決定把一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到哪個(gè)位置的策略稱(chēng)為轉(zhuǎn)發(fā)算法(forwarding algorithm)。
1.5網(wǎng)絡(luò)軟件
1.5.1協(xié)議層次結(jié)構(gòu)
為了降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都組織成一個(gè)層次棧(a stack of layer)或分級(jí)棧(a stack of level),每一層都建立在其下一層的基礎(chǔ)之上。層的個(gè)數(shù)、每一層的名字、每一層的內(nèi)容以及每一層的功能各個(gè)網(wǎng)絡(luò)不盡相同。每一層的目的是向上一層提供特定的服務(wù),而把如何實(shí)現(xiàn)這些服務(wù)的細(xì)節(jié)對(duì)上一層加以屏蔽。從某種意義上講,每一層都是一種虛擬機(jī),它向上一層提供特定的服務(wù)。
一臺(tái)機(jī)器上的第n層與另一臺(tái)機(jī)器上的第n層進(jìn)行對(duì)話(huà),該對(duì)話(huà)中使用的規(guī)則和約定統(tǒng)稱(chēng)為第n層協(xié)議。所謂協(xié)議(protocol)是指通信雙方就如何進(jìn)行通信的一種約定。
圖1-13顯示了一個(gè)5層網(wǎng)絡(luò)。不同機(jī)器上構(gòu)成相應(yīng)層次的實(shí)體稱(chēng)為對(duì)等體(peer)。這些對(duì)等體可能是軟件過(guò)程、硬件設(shè)備,或者甚至是人類(lèi)。換句話(huà)說(shuō),正是這些對(duì)等體為了實(shí)現(xiàn)彼此溝通才使用協(xié)議來(lái)進(jìn)行通信。
上圖實(shí)線(xiàn)表示物理通信,虛線(xiàn)表示虛擬通信。?在每一對(duì)相鄰層次之間的是接口(interface)。接口定義了下層向上層提供哪些原語(yǔ)操作和服務(wù)。
層和協(xié)議的集合稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(network architecture)。
1.5.2層次設(shè)計(jì)中的問(wèn)題
第一個(gè)問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程會(huì)存在錯(cuò)誤,從接收到的信息中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤所用的一種機(jī)制是檢錯(cuò)(error detection)編碼;然后重新專(zhuān)輸接收到的不正確信息,直到它被正確接收為止。更強(qiáng)大的編碼不僅能檢錯(cuò),還能糾錯(cuò)error correction),即從最初收到的可能不正確的比特中恢復(fù)正確的消息。
第二個(gè)可靠性問(wèn)題是找到通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的工作路徑。在源和目的地之間經(jīng)常存在多條路徑,而且在一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)中可能有一些鏈路或路由器偶爾發(fā)生故障。假設(shè)德國(guó)的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障,那么從倫敦發(fā)送到羅馬的數(shù)據(jù)包如果選擇一條經(jīng)過(guò)德國(guó)的路徑將注定無(wú)法通過(guò),但我們可以把從巴黎發(fā)往羅馬的數(shù)據(jù)包改道經(jīng)過(guò)倫敦到達(dá)羅馬。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能自動(dòng)做出這種路由決策。這個(gè)主題就是所謂的路由(routing)。由于網(wǎng)絡(luò)上有許多計(jì)算機(jī),每一層在特定的消息中都需要一種機(jī)制來(lái)標(biāo)識(shí)發(fā)送方和接收方。這種機(jī)制在下層和高層分別稱(chēng)為尋址(addressing)和命名(naming)。
第三個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題是資源分配。網(wǎng)絡(luò)基于其底層的資源(比如傳輸線(xiàn)路的容量)向主機(jī)提供服務(wù)。要做好這些工作,它們需要一些分配資源的機(jī)制,使得一臺(tái)主機(jī)不會(huì)太多地干擾到另一臺(tái)主機(jī)。許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)根據(jù)主機(jī)的短期需求變化動(dòng)態(tài)共享網(wǎng)絡(luò)帶寬,而不是給每個(gè)主機(jī)分配可能用也可能不會(huì)用的固定比例帶寬。這種設(shè)計(jì)稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)復(fù)用(statistical multiplexing)。
在每一層都會(huì)發(fā)生的一個(gè)分配問(wèn)題是如何保持快速發(fā)送方不會(huì)用數(shù)據(jù)把慢速接收方淹沒(méi)。這個(gè)問(wèn)題的解決經(jīng)常使用了從接收方到發(fā)送方的反饋機(jī)制。這個(gè)主題就是流量控制(flow control)。有的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)超載問(wèn)題,因?yàn)樘嗟挠?jì)算機(jī)要發(fā)送太多的流量,而網(wǎng)絡(luò)又沒(méi)有能力傳遞所有的數(shù)據(jù)包。這樣的網(wǎng)絡(luò)超載稱(chēng)為擁塞(congestion)。一種策略是當(dāng)發(fā)生擁塞時(shí),每臺(tái)計(jì)算機(jī)都減少其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求。這種策略可用于所有層次。有趣的是我們可以觀察到網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不單只有簡(jiǎn)單的帶寬,它可以提供更多的資源。對(duì)于諸如傳遞視頻直播的應(yīng)用來(lái)說(shuō),傳遞的及時(shí)性非常重要。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)必須為那些需要這種實(shí)時(shí)(real-time)傳遞的應(yīng)用程序提供服務(wù),與此同時(shí),它們還必須為那些要求高吞吐量的應(yīng)用程序提供服務(wù)。服務(wù)質(zhì)量(Queality of service)是給予調(diào)和這些競(jìng)爭(zhēng)需求機(jī)制的名稱(chēng)。
1.5.3服務(wù)原語(yǔ)
一個(gè)服務(wù)由一組原語(yǔ)(primitive)正式說(shuō)明,用戶(hù)進(jìn)程通過(guò)這些原語(yǔ)(操作)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)該服務(wù)。原語(yǔ)告訴服務(wù)要執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作,或者將對(duì)等實(shí)體所執(zhí)行的動(dòng)作報(bào)告給用戶(hù)。
| LISTEN | 阻塞操作,等待入境連接請(qǐng)求 |
| CONNECT | 與等待中的對(duì)等實(shí)體建立連接 |
| ACCEPT | 接受來(lái)自對(duì)等實(shí)體的人境連接請(qǐng)求 |
| RECEIVE | 阻塞操作,等待人境報(bào)文 |
| SEND | 給對(duì)等實(shí)體發(fā)送一個(gè)報(bào)文 |
| DISCONNECT | 終止一個(gè)連接 |
1.5.4服務(wù)與協(xié)議
服務(wù)和協(xié)議是兩個(gè)截然不同的概念,它們之間的區(qū)別非常重要,我們有必要在這里再次強(qiáng)調(diào)。服務(wù)是指某一層向它上一層提供的一組原語(yǔ)(操作)。服務(wù)定義了該層準(zhǔn)備代表其用戶(hù)執(zhí)行哪些操作,但是它并不涉及如何實(shí)現(xiàn)這些操作。服務(wù)與兩層之間的接口有關(guān),低層是服務(wù)提供者,而上層是服務(wù)用戶(hù)。
與此不同的是,協(xié)議是一組規(guī)則,規(guī)定了同一層上對(duì)等實(shí)體之間所交換的數(shù)據(jù)包或者報(bào)文的格式和含義。對(duì)等實(shí)體利用協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)它們的服務(wù)定義,它們可以自由地改變協(xié)議,只要不改變呈現(xiàn)給它們用戶(hù)的服務(wù)即可。按照這種方式,服務(wù)和協(xié)議是完全相分離的,這是任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者應(yīng)該很好理解的關(guān)鍵概念。
1.6參考模型
1.6.1OSI參考模型
?OSI模型有7層。適用于這7層的基本原則簡(jiǎn)要概括如下:
(1)應(yīng)該在需要一個(gè)不同抽象體的地方創(chuàng)建層。
(2)每一層都應(yīng)該執(zhí)行一個(gè)明確定義的功能。
(3)每一層功能的選擇應(yīng)該向定義國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的目標(biāo)看齊。
(4)層與層邊界的選擇應(yīng)該使跨越接口的信息流最小。
(5)層數(shù)應(yīng)該足夠多,保證不同的功能不會(huì)被混雜在同一層中,但同時(shí)層數(shù)又不能太多,以免體系結(jié)構(gòu)變得過(guò)于龐大。
物理層(physical layer)關(guān)注在一條通信信道上傳輸原始比特
數(shù)據(jù)鏈路層(data link layer)的主要任務(wù)是將一個(gè)原始的傳輸設(shè)施轉(zhuǎn)變成一條沒(méi)有漏檢傳輸錯(cuò)誤的線(xiàn)路。數(shù)據(jù)鏈路層完成這項(xiàng)任務(wù)的做法是將真實(shí)的錯(cuò)誤掩蓋起來(lái),使得網(wǎng)絡(luò)層看不到。為此,發(fā)送方將輸入的數(shù)據(jù)拆分成數(shù)據(jù)幀(data frame),然后順序發(fā)送這些數(shù)據(jù)幀。一個(gè)數(shù)據(jù)幀通常為幾百個(gè)或者幾千個(gè)字節(jié)長(zhǎng)。如果服務(wù)是可靠的,則接收方必須確認(rèn)正確收到的每一幀,即給發(fā)送方發(fā)回一個(gè)確認(rèn)幀(acknowledgement frame)。
數(shù)據(jù)鏈路層(和大多數(shù)高層都存在)的另一個(gè)問(wèn)題是如何避免一個(gè)快速發(fā)送方用數(shù)據(jù)“淹沒(méi)”一個(gè)慢速接收方。所以,往往需要一種流量調(diào)節(jié)機(jī)制(前面講到的流量控制),以便讓發(fā)送方知道接收方何時(shí)可以接收更多的數(shù)據(jù)。廣播式網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層還有另一個(gè)問(wèn)題:如何控制對(duì)共享信道的訪(fǎng)問(wèn)。數(shù)據(jù)鏈路層的一個(gè)特殊子層,即介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制子層,就是專(zhuān)門(mén)處理這個(gè)問(wèn)題的。
網(wǎng)絡(luò)層(network layer)的主要功能是控制子網(wǎng)的運(yùn)行。
傳輸層(transport layer)的基本功能是接收米自上一層的數(shù)據(jù),在必要的時(shí)候把這些數(shù)據(jù)分割成較小的單元,然后把這些數(shù)據(jù)單元傳遞給網(wǎng)絡(luò)層,并且確保這些數(shù)據(jù)單元正確地到達(dá)另一端。
會(huì)話(huà)層(session layer)允許不同機(jī)器上的用戶(hù)建立會(huì)話(huà)。會(huì)話(huà)通常提供各種服務(wù),包括對(duì)話(huà)控制(dialog control)(記錄該由誰(shuí)來(lái)傳遞數(shù)據(jù))、令牌管理(token management)(禁止雙方同時(shí)執(zhí)行同一個(gè)關(guān)鍵操作),以及同步功能(synchronization)(在一個(gè)長(zhǎng)傳輸過(guò)程中設(shè)置一些斷點(diǎn),以便在系統(tǒng)崩潰之后還能恢復(fù)到崩潰前的狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行)。
表示層(presentation layer)表示層以下的各層最關(guān)注的是如何傳遞數(shù)據(jù)位,而表示層關(guān)注的是所傳遞信息的語(yǔ)法和語(yǔ)義。不同的計(jì)算機(jī)可能有不同的內(nèi)部數(shù)據(jù)表示法,為了讓這些計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行通信,它們所交換的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須以一種抽象的方式來(lái)定義,同時(shí)還應(yīng)該定義一種“線(xiàn)上”使用的標(biāo)準(zhǔn)編碼方法。表示層管理這些抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并允許定義和交換更高層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(比如銀行賬戶(hù)記錄)。
應(yīng)用層(application layer)包含了用戶(hù)通常需要的各種各樣的協(xié)議。一個(gè)得到廣泛使用的應(yīng)用協(xié)議是超文本傳輸協(xié)議(HTTP,Hyper Text Transfer Protocol),它是萬(wàn)維網(wǎng)(wwW,World Wide Web)的基礎(chǔ)。當(dāng)瀏覽器需要一個(gè)Web頁(yè)面時(shí),它通過(guò)HTTP將所要頁(yè)面的名字發(fā)送給服務(wù)器,然后服務(wù)器將頁(yè)面發(fā)回給瀏覽器。其他一些應(yīng)用協(xié)議可用于文件傳輸、電子郵件以及網(wǎng)絡(luò)新聞等。
1.6.2TCP/IP模型
鏈路層
TCP/IP模型中的最低層是鏈路層(link layer),該層描述了鏈路必須完成什么功能才能滿(mǎn)足無(wú)連接的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層的需求,比如串行線(xiàn)和經(jīng)典以太網(wǎng)鏈路。這不是真正意義上的一個(gè)層,而是主機(jī)與傳輸線(xiàn)路之間的一個(gè)接口。TCP/IP模型的早期文檔很少提到這點(diǎn)。
互聯(lián)網(wǎng)層
互聯(lián)網(wǎng)層(internet layer)是將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)貫穿在一起的關(guān)鍵層。它大致對(duì)應(yīng)于OSI的網(wǎng)絡(luò)層。該層的任務(wù)是允許主機(jī)將數(shù)據(jù)包注入到任何網(wǎng)絡(luò),并且讓這些數(shù)據(jù)包獨(dú)立地到達(dá)接收方(接收方可能在不同的網(wǎng)絡(luò)上)。甚至數(shù)據(jù)包的到達(dá)順序與它們被發(fā)送的順序不同,在這種情況下,如果需要按序遞交數(shù)據(jù),那么重新排列這些數(shù)據(jù)包的任務(wù)由高層來(lái)負(fù)責(zé)完成。請(qǐng)注意,雖然在因特網(wǎng)(Internet)中也包含了互聯(lián)網(wǎng)層,但這里的“互聯(lián)網(wǎng)”(internet)是指一般意義上的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
? ? ? ? ?互聯(lián)網(wǎng)層定義了官方的數(shù)據(jù)包格式和協(xié)議,該協(xié)議稱(chēng)為因特網(wǎng)協(xié)議(IP,Internet Protocol),與之相伴的還有一個(gè)輔助協(xié)議,稱(chēng)為因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議(ICMP,Internet Control Message Protocol)。互聯(lián)網(wǎng)層的任務(wù)是將IP分組投遞到它們?cè)撊サ牡胤健:茱@然,數(shù)據(jù)包的路由是這里最主要的問(wèn)題,同時(shí)該層還要考慮擁塞控制問(wèn)題(盡管沒(méi)有證據(jù)表明IP能有效地避免擁塞)。
傳輸層
在TCP/IP模型中位于互聯(lián)網(wǎng)層之上的那一層現(xiàn)在通常稱(chēng)為傳輸層(transport layer)。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是允許源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)上的對(duì)等實(shí)體進(jìn)行對(duì)話(huà),猶如OSI的傳輸層一樣。這里定義了兩個(gè)端到端的傳輸協(xié)議。
第一個(gè)是傳輸控制協(xié)議(TCP,Transport Control Protocol),它是一個(gè)可靠的、面向連接的協(xié)議,允許從一臺(tái)機(jī)器發(fā)出的字節(jié)流正確無(wú)誤地交付到互聯(lián)網(wǎng)上的另一臺(tái)機(jī)器。它把輸入的字節(jié)流分割成離散的報(bào)文,并把每個(gè)報(bào)文傳遞給互聯(lián)網(wǎng)層。在目標(biāo)機(jī)器,接收TCP進(jìn)程把收到的報(bào)文重新裝配到輸出流中。TCP還負(fù)責(zé)處理流量控制,以便確保一個(gè)快速的發(fā)送方不會(huì)因發(fā)送太多的報(bào)文而淹沒(méi)掉一個(gè)處理能力跟不上的慢速接收方。
第二個(gè)協(xié)議是戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP,User Datagram Protocol),它是一個(gè)不可靠的、無(wú)連接協(xié)議,適用于那些不想要TCP的有序性或流量控制功能,而寧可自己提供這些功能的應(yīng)用程序。UDP被廣泛應(yīng)用于那些一次性的基于客戶(hù)機(jī)-服務(wù)器類(lèi)型的“請(qǐng)求-應(yīng)答”查詢(xún)應(yīng)用,以及那些及時(shí)交付比精確交付更加重要的應(yīng)用,比如傳輸語(yǔ)音或者視頻。IP、TCP和UDP三者之間的關(guān)系如圖1-22所示。自從這個(gè)模型被開(kāi)發(fā)以后,許多其他的網(wǎng)絡(luò)也都陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了IP。
應(yīng)用層
TCP/IP模型并沒(méi)有會(huì)話(huà)層和表示層,因?yàn)楫?dāng)時(shí)感覺(jué)并不需要這兩層。相反,應(yīng)用層簡(jiǎn)單包含了所需的任何會(huì)話(huà)和表示功能。來(lái)自O(shè)SI模型的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明這種觀點(diǎn)是正確的:對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)這兩層并沒(méi)有多大用處。在傳輸層之上是應(yīng)用層(application layer),它包含了所有的高層協(xié)議。最早的高層協(xié)議包括虛擬終端協(xié)議(TELNET)、文件傳輸協(xié)議(FTP)和電子郵件協(xié)議(SMTP)等。經(jīng)過(guò)了這么多年的發(fā)展以后,許多其他協(xié)議被加入到了應(yīng)用層。其中我們將要學(xué)習(xí)的重要協(xié)議如圖1-22所示,包括將主機(jī)名字映射到它們網(wǎng)絡(luò)地址的域名系統(tǒng)(DNS,Domain Name System)、用于獲取萬(wàn)維網(wǎng)頁(yè)面的HTTP以及用于傳送諸如語(yǔ)音或者電影等實(shí)時(shí)媒體的RTP等。
1.7網(wǎng)絡(luò)實(shí)例?
1.7.1Internet的體系結(jié)構(gòu)
計(jì)算機(jī)為了上網(wǎng)必須連到的Internet服務(wù)提供商簡(jiǎn)稱(chēng)為ISP。
連接到ISP的幾種常見(jiàn)方法使用家里的電話(huà)線(xiàn),撥號(hào)上網(wǎng),通過(guò)有線(xiàn)電視系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)。
DSL是數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)(Digital Subscriber Line)的簡(jiǎn)稱(chēng),它重復(fù)使用連到各家的電話(huà)線(xiàn)進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸。計(jì)算機(jī)與一個(gè)稱(chēng)為DSL調(diào)制解調(diào)器的設(shè)備連接。該設(shè)備將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成可以暢通無(wú)阻地通過(guò)電話(huà)線(xiàn)傳遞的模擬信號(hào)。在另一端,一臺(tái)稱(chēng)為數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)接入復(fù)用器(DSLAM,Digital Subscriber Line Access Multiplexer)的設(shè)備負(fù)責(zé)模擬信號(hào)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包之間的轉(zhuǎn)換。
以高于撥號(hào)速率接入Internet就被稱(chēng)為寬帶(broadband)。寬帶是指更快網(wǎng)絡(luò)所用的更寬的帶寬,而不是指任何特定的速度。
1.7.2無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)802.11
802.11網(wǎng)絡(luò)由客戶(hù)(比如筆記本電腦和移動(dòng)電話(huà))和稱(chēng)為接入點(diǎn)(AP,Access Point)的基礎(chǔ)設(shè)施組成。通常AP被安裝在建筑物內(nèi),有時(shí)也稱(chēng)為基站(base station)。接入點(diǎn)連接到有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上,所有客戶(hù)之間的通信都要通過(guò)接入點(diǎn)進(jìn)行。
客戶(hù)也可以與位于無(wú)線(xiàn)電范圍內(nèi)的其他客戶(hù)直接交談,比如在一個(gè)沒(méi)有接入點(diǎn)的辦公室內(nèi),兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行通信。這種通信方式稱(chēng)為自組織網(wǎng)絡(luò)(ad hoc network)。這種模式的使用比接入點(diǎn)模式的使用往往少得多
?多徑衰落:無(wú)線(xiàn)電信號(hào)因?yàn)楦鞣N各樣的原因?qū)е虏▌?dòng)的現(xiàn)象叫做多徑衰落,克服這種現(xiàn)象可以采用路徑多樣化的方式。
由于無(wú)線(xiàn)本質(zhì)上是一種廣播介質(zhì),802.11無(wú)線(xiàn)電還必須處理多個(gè)傳輸同時(shí)進(jìn)行發(fā)生而導(dǎo)致的沖突問(wèn)題,因?yàn)橥瑫r(shí)傳輸可能會(huì)干擾信號(hào)的接收。為了解決這個(gè)問(wèn)題,802.11采用了載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)(CSMA,Carrier Sense Multiple Access),該方案借鑒了經(jīng)典有線(xiàn)以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)思想。具有諷刺意義的是,以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)吸取了一個(gè)在夏威夷開(kāi)發(fā)的早期無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)思想,該網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)ALOHA。計(jì)算機(jī)在發(fā)送前等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間間隔,如果它們聽(tīng)到別人已經(jīng)在發(fā)送則推遲自己的發(fā)送。這個(gè)方案使得兩臺(tái)計(jì)算機(jī)在同一時(shí)間發(fā)送的可能性比較小。
1.7.3RFID和傳感器網(wǎng)絡(luò)
無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別(RFID,Radio Frequency IDentification)技術(shù)讓日常物品也成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一部分。
1.8國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域有有影響力的組織
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO,International Standards Organization)
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會(huì)(NIST,National Institute of Standards and Technology)
電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE,Institute of Electrical and Electronics Engineers)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的《计算机网络》复习第一章(大部分内容来自课本,部分来自个人补充)的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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