Computer Networking Notes

Overview

计算机网络的类别

• 信息时代，网络指的是“三网”：

  • 电信网络（固化网+移动网）
  • 有线电视网络
  • 计算机网络

• 电路交换（circuit switching）：建立连接 -> 通信 -> 释放连接

  

  缺点：电路中一个交换机或一条链路损坏则整个通信电路都要中断。

• 分组交换

• 三种交换方式的对比

  

计算机网络的体系结构

• OSI vs TCP/IP

  

• 五层协议的体系结构

  

物理层 Physical Layer

数据链路层 Data Link Layer

• 两种信道使用类型：

  • 点对点信道
  • 广播信道

• 数据链路层的简单模型

  

• 数据链路和帧

  • 链路(link) 是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换结点。
    • 一条链路只是一条通路的一个组成部分。
  • 数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。
    • 适配器（即网卡）

• 三个基本问题：

  • 封装成帧（framing）

    

  • 透明传输

    

  • 差错控制

    

• 点对点协议PPP(Point-to-Point Protocol)：全世界使用最多的数据链路层协议。

  三个组成部分：

  • 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法
  • 链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)
  • 网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)

• 数据链路层的两个子层：

  • 逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层 （一般不考虑）

  • 媒体接入控制 MAC (Medium Access Control) 子层

    • 适配器：

      网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡 NIC (Network Interface Card)，或“网卡”。

      适配器的重要功能：

      • 进行串行/并行转换。

      • 对数据进行缓存。

      • 实现以太网协议。

        

        

        

• 载波监听多点接入/碰撞检测 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

  

• 集线器

  

• 网桥 bridge

  

网络层 Network layer

• 网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。

• IP协议及配套协议

  

• 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。

  • 物理层中继系统：转发器(repeater)
  • 数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)
  • 网络层中继系统：路由器(router)
  • 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)
  • 网络层以上的中继系统：网关(gateway)

• IP数据报

  

• IP地址