概述
概念
- ARPANET: 美国国防部创建的第一个分组交换网（单个网络，不互连）
- 结点：位于网络中的结点可以是计算机，集线器，路由器，交换机等。
- 链路：从一个结点到相邻结点的一段物理线路（有线或无线），而中间没有其他任何的交换结点。
- 主机：与网络互连的计算机。
- ISP(Internet Service Provider):互联网的服务提供商。
- RFC(Request For Comments):为了便于制定互联网标准，利于互联网推广，而衍生出的请求评论文档，，任何用户都可以下载，并非所有的RFC文档都会称为互联网标准。
- 端系统：处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有主机，这些主机又称为端系统。
- 分组：把要发送的整块数据称为一个报文(message)。发送报文前，先将报文划分成一个个更小的等长数据段，在每一个数据段前面加上一些控制信息组成的首部，就构成一个分组(packet)，又叫做包。
- 存储转发：分组交换就利用了存储转发技术。例如当路由器收到一个分组，会暂时进行存储，通过查找路由表转发分组到下一个路由器，下一个路由器也按照同样的方式进行存储转发直至到达目的主机。
- 带宽： 阐述带宽的概念之前，先要了解数据率的概念。数据率是网络中数据的传输速率，以bit/s为单位，产说的网络速率是指额定速率或者标称速率。而带宽在计算机网络中用来表示单位时间某信道所能通过的最高数据率。
- 吞吐量：吞吐量是单位时间内通过某网络或者信道等的实际数据量，经常用于对现实世界网络的一种测量。
- 时延：数据从网络一端传送到另一端所需要的时间。由发送时延、传播时延、处理时延和排队时延四大部分组成。重点区分发送时延和传播时延，常说的光纤信道的传输速率高是指可以用很高的速率向光纤信道发送数据，而光纤的传播速率甚至比铜线还要低一些。
- 时延带宽积：将传播时延和带宽相乘，就得到时延带宽积。表示的是以比特为单位的链路长度。
- 实体：研究开放系统的信息交换时，使用实体这一抽象概念表示任何可发送或者接收信息的硬件或者软件进程。许多情况下，就是一个特定的软件模块。
- 协议：控制两个对等实体（或多个实体）进行通信的规则集合。包含语法和语义两个方面，语法规定了信息格式，语义定义了需要进行的操作。
- 服务：在网络分层体系结构中，可被上层看到的功能叫做服务，下层向上层通过层间接口提供的。本层为上层提供服务，又要使用下层为本层提供的服务。
- 服务访问点(Service Access Point)：同一系统中相邻两层的实体进行交换信息的地方。
- PDU(Protocol Data Unit):OSI参考模型把对等层次之间传送的数据单位叫做该层的协议数据单元。
问答
从工作方式看，因特网如何组成？
互联网的拓扑结构虽然非常复杂，但从其工作方式看，可分为以下两大块：
- 边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。用户直接使用，进行通信和资源共享。
- 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。为边缘部分提供服务。
边缘端系统运行的程序之间通信方式有几种，工作方式如何？
通常划分为两大类：客户-服务器方式（C/S方式）和对等方式（P2P方式）。
客户-服务器方式：client和server是通信过程中涉及的两个进程，描述进程间服务与被服务的关系，主要特征是客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
对等连接方式：两台主机通信时并不区分服务请求方和服务提供方。只要主机运行了对等连接软件，就可以进行平等的对等连接通信。
因特网的核心部分的主要功能？由何种部件构成？
- 主要功能：向网络边缘中的大量主机提供连通性，使得边缘部分中的任何一台主机都可以向其他主机通信。
- 构成：在核心部分中，路由器有着特殊的作用，是实现分组交换的关键构件，采用存储转发方式转发收到的分组。
报文交换，电路交换，分组交换的特征、优缺点？因特网的通讯模式？
- 报文交换： 整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
- 电路交换：整个报文的比特流连续从源点直达终点，好像在一个管道传输。
- 分组交换：报文的一部分（即单个分组）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
- 优缺点：当传送大量数据且数据传送时间远大于建立连接时间，那么电路交换的传输速率较快，比如电话；而报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，传送突发数据时网络的信道利用率较高；分组的长度又远小于报文长度，因此分组交换的时延较小，灵活性好。
- 因特网采用分组交换。
分组交换中，数据传输的单元叫什么？结构和工作特点如何？
数据传输的单元叫做分组，由报文拆分成数据段后加首部形成。由于首部包含目的地址和源地址，每个分组在互联网中独立选择传输路径，并被正确交付到分组传输的终点。
几种时延定义？解决方案？提高整体效率原则？
- 发送时延： 主机或者路由器发送数据帧所需要的时间。数据帧长度/发送速率。
- 传播时延：电磁波在信道中传播一定的距离耗费的时间。信道长度/电磁波在信道中传播的速率。
- 处理时延：主机或者路由器收到分组花费的处理时间。分析首部，提取数据，差错检验等。
- 排队时延：分组在进入路由器需要在输入队列中等待处理，确定转发接口后，还需要在输出队列中排队等待转发，就产生了排队时延。
- 提高整体效率并不能单一通过提高数据的发送速率或者传播速率，因为总时延由四部分组成，需要全部考虑在内。
信道利用率和网络利用率的区别？时延和网络利用率的关系？
- 区别：信道利用率指的是某信道有百分之几的时间是被利用的（即有数据通过）；网络利用率是指全网络信道利用率的加权平均值。
- 关系:信道或者网络利用率过高会产生非常大的时延。D=D0/(1-U)。
网络协议的组成要素
主要由以下三个要素组成：
- 语法：数据和控制信息的结构和格式；
- 语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作，做出何种响应；
- 同步：事件实现顺序的详细说明。
协议和分层对网络通讯的意义？分层模式下的同层通讯如何实现？
- 网络协议是计算机网络不可缺少的部分，要想让连接在网络上的另一台计算机做点什么事情，就需要有协议。
- 分层有很多好处：各层之间独立；灵活性好；结构上可分割开；易于实现和维护；促进标准化工作。
TCP/IP协议的体系结构
只有四层，包含应用层，传输层，网际层和网络接口层。
2018 年 5月 3日