自顶向下方法学习笔记：总纲

1. 端系统（主机）

1.1. 主机的划分

1.1.1. 客户

1.1.2. 服务器

1.2. 通信链路

1.2.1. 接入网

1.2.2. 物理媒体

1.2.2.1. 导引型媒体

1.2.2.1.1. 双绞铜线

1.2.2.1.2. 同轴电缆

1.2.2.1.3. 光纤

1.2.2.2. 非导引型媒体

1.2.2.2.1. 陆地无线电信道

1.2.2.2.2. 卫星无线电信道

1.3. 分组交换(packet switch)

1.3.1. 存储转发传输

1.3.2. 排队延时和分组丢失

1.3.3. 转发表和路由选择协议

1.3.4. 时延

1.3.5. 吞吐量

1.3.6. 分组交换机

1.4. 电路交换

1.4.1. 复用

1.4.2. 分组交换与电路交换的对比

2. 因特网服务提供商（ISP）

3. 协议

3.1. 定义

3.2. 协议分层

3.3. TCP/IP

3.4. 因特网工程任务组（IETF）

1. 端系统（主机）

所有设备都被称为端系统。

1.1. 主机的划分

1.1.1. 客户

1.1.2. 服务器

1.2. 通信链路

1.2.1. 接入网

数字用户线（DSL）

光纤

以太网

WIFI

G<E

1.2.2. 物理媒体

1.2.2.1. 导引型媒体

1.2.2.1.1. 双绞铜线

屏蔽双绞线（STP）：昂贵，不易安装，重，减少衰减和噪音。

无屏蔽双绞线（UTP）：用于局域网。

1.2.2.1.2. 同轴电缆
1.2.2.1.3. 光纤

1.2.2.2. 非导引型媒体

1.2.2.2.1. 陆地无线电信道

短距离：头戴耳机，键盘。

局域：LAN。

广域：蜂窝接入。

1.2.2.2.2. 卫星无线电信道

1.3. 分组交换(packet switch)

1.3.1. 存储转发传输

开始向输出链路传输该分组的第一个比特前必须接收到整个分组（先存储再转发）。源在0时刻开始传输，时刻L/R秒路由器接收整个分组。时刻2L/R秒，路由器传输了整个分组。总延时为2L/R.在时刻L/R秒，源已经开始发送第二个分组，因此，在时刻3L/R，路由器已经完成了两个分组的转发且收到了第三个分组。N条速率为R的链路组成的路径，从源到目的地的端对端延时为delay=NL/R。

1.3.2. 排队延时和分组丢失

对于每条相连的链路，分组交换机具有输出缓存，如果到达的分组在传输到某条链路时该链路正忙于输出其他分组，则需在输出缓存中等待，因此有了排队时延。当缓存区满时，则可能出现分组丢失（丢包）。到达的分组/已排队的分组中有一部分将被丢弃。

1.3.3. 转发表和路由选择协议

每台路由器具有一个转发表用于将目的地址映射成输出链路。当某分组到达一台路由器时路由器检查该地址并用这个目的地址搜索其转发表，已发现适当的出链路。

1.3.4. 时延

处理时延：检查分组首部，决定分组导向。

排队时延：见排队延时和分组丢失。通常用平均排队时延，排队时延方差等作为量度。（假设有10个分组同时到达队列，第一个分组没有时延，第10个分组时延很大。）比特到达队列的平均速率称为流量强度。到达队列的过程通常是随机的。

传输时延：L/R，为路由器将分组（包含该分组所有比特）推出所需要的时间。传播时延是分组第一个比特到达到分组最后一个比特到达，并转发出去的时间。见存储转发传输。

传播时延：d/s，一个比特的传输时间。和路由器的距离直接相关。

1.3.5. 吞吐量

瞬时吞吐量：如迅雷的实时下载速度。

平均吞吐量：F(比特)/T(时间)。

瓶颈链路：对于服务器发送速度RS和客户端接收速度RC，吞吐量=min(RS,RC)。当两节点中有多个端点时，吞吐量=min(R)。

1.3.6. 分组交换机

路由器

链路层交换机

1.4. 电路交换

分组交换不需要提前预留资源，后果为有冲突时需要排队。电路交换，会话期间会预留缓存，链路传输速率等资源，需要先创建连接，发送方能够以恒定速率向接收方传递数据。

1.4.1. 复用

电路交换的复用分为：（该段建议结合《计算机网络自顶向下方法》第六版P21图1-14理解）

频分复用（FDM）：在连接期间为每条连接专用一个频段。

时分复用（TDM）：时间被划分为帧，每帧又划分为固定数量的时隙。创建一个连接时，每个帧中的一个时隙会分配给该连接。

1.4.2. 分组交换与电路交换的对比

分组交换比电路交换有更好的带宽共享。（电路交换造成一定的带宽浪费）

分组交换简单高效低成本。

电路交换的端对端延迟可预测，更稳定。

分组交换是现在电信网络的发展趋势。

2. 因特网服务提供商（ISP）

端系统通过因特网服务提供商接入因特网。

3. 协议

端系统，分组交换机和其他因特网部件都要运行一系列协议。为完成一项工作，要求两个/多个通信实体运行相同的协议。

3.1. 定义

一个协议定义了两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序，以及报文发送和/或接收一条报文或其他事件所采取的动作。

3.2. 协议分层

概念化，结构化。

模块化更新组件。

可能冗余较低层的功能。

五层协议：物理层-链路层-网络层-运输层-应用层。

七层OSI参考模型：物理层-链路层-网络层-运输层-会话层-表示层-应用层。

3.3. TCP/IP

因特网的主要协议。

3.4. 因特网工程任务组（IETF）

因特网标准的研发。