计算机网络概述
接入网
接入网的用途
- 接入网的用途是将主机连接到边缘路由器上
- 边缘路由器是端系统Host去往任何其他远程系统的路径上的第一台路由器
各种异构网络通过边缘路由器接入
接入网分类：
- 光纤到户FTTH
- 数字用户线DSL
- 无线接入
- 企业和家庭网络
网络核心的两大功能
- 路由
确定数据分组从源到目标所使用的路径（全局操作）
- 转发
路由器或交换机将接收到的数据分组转发出去（即移动到该设备的某个输出接口）（本地操作）
网络分层
- OSI7层模型
物理层
定义网络设备接口标准，电气标准，如何在物理链路上传输更快
数据链路层
- 实现相邻网络实体间的数据传输
- 成帧：从物理层的比特流中提取出完整的帧
- 错误检测与纠正：为提供可靠数据通信提供可能
- 物理地址：48位，理论上唯一网络标识，烧录在网卡，不变更改
- 流量控制，避免“淹没”：当快速的发送端遇上慢速的接收端，接收端缓存溢出
- 共享信道上的访问控制：同一个信道，同时传输信号。如同：同一个Wifi热点连接着多个无线用户，则多个无线用户需要发送数据如何控制发送顺序？
网络层
- 将数据包跨越网络从源设备发送到目的设备
- 路由：在网络中选取源端到目的端转发路径，常常会根据网络可达性动态选取最佳路径，也可以使用静态路由
- 路由协议：路由之间交互路由信息所遵循的协议规范，使得单个路由器能够获取网络的可达性等信息
- 服务质量控制：处理网络拥塞、负载均衡、准入控制、保障延迟
- 异构网络互联：在异构编址和异构网络中路由寻址和转发
传输层
- 将数据从源端口发送到目的端口（进程到进程）
- 网络层定位到一个主机，传输层的作用域具体到主机上的某个进程
- 网络层的控制主要面向运营商，传输层为端口用户提供端到端的数据传输控制
- 两类模式：可靠的传输模式，或不可靠传输模式
- 可靠传输：可靠的端到端数据传输，适合于对通信质量有要求的应用场景，如文件传输等
- 不可靠传输：更快捷、更轻量的端到端数据传输，适合于对通信质量要求不高，对通信响应速度要求高的应用场景，如语音对话、视频会议等
会话层
- 利用所传递提供的服务，在应用程序之间建立和维持会话，并且能是会话获得同步
表示层
- 关注所传递信息的语法和语义，管理数据的表示方法，传输的数据结构
应用层
- 通过应用层协议提供程序便捷的网络服务调用
TCP/IP 4层模型
两种模型比较
物理层
- 物理层考虑的是这样才能在连接各种计算机传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体
- 物理层的作用要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。
- 用于物理层的协议也常称为物理层规程
数据链路层
成帧
将比特流划分成“帧”的主要目的是为了检测和纠正物理层在比特传输中可能出校的错误，数据链路层功能需要借助‘’帧’的各个域来实现
差错控制
处理传输中出现的差错，如位错误、丢失等
流量控制
确保发送方的发送速率，不大于接收方的处理速率，避免接收缓存区溢出
网络层
网络层在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上，进一步管理网络中的数据通信，将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端，从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。
网络层关键功能
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路由（控制面）
- 选择数据报从源端到目的端的路径
- 核心：路由算法与协议
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转发（数据面）
- 将数据报从路由器的输入解控传送到正确的输出接口
传输层
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设想在应用程序和网络之间存在一扇“门”：
- 需要发送报文时：发送进程将报文推到门外
- 门外的运输设施（因特网）将报文送到接收进程的门口
- 需要接收报文时：接收进程打开门，即可收到报文
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在TCP/IP网络中，折扇“门”称为套接字，是应用层和传输层的接口，也是应用程序和网络直接的API
