计算机网络学习笔记03

本节主要介绍计算机网络的结构

一、计算机网络结构

从总体上来看计算机网络结构,可分为以下三部分。

  • 网络边缘:主机,网络应用。
  • 接入网络,物理介质:有线或无线通信链路
  • 网络核心(核心网络):互联的路由器,或分组转发设备,网络之网络。

下面进行展开详细介绍。


1.网络边缘:

主机(端系统):

位于“网络边缘”,运行各种各样的网络应用程序,如:Web, email。

客户/服务器(client/server)应用模型:

客户发送请求,接收服务器响应,如:Web应用,文件传输FTP应用。可以理解为:谁主动发起请求,谁就是客户;谁被动接受,谁就是服务器。所有的通讯都是在客户和服务器之间进行,而不会在客户和客户之间进行。

对等(peer-peer, P2P)应用模型:

通讯双方之间,没有绝对的客户和服务器之分,可以没有传统意义上的专用服务器,通讯过程不再仅仅依赖专用服务器。通信在对等实体之间直接进行,如:Gnutella, BT, Skype, QQ。

2.接入网络

接入网络要解决的问题是如何将网络边缘接入核心网(边缘路由器)?

  • 住宅(家庭)接入网络
  • 机构接入网络 (学校,企业等)
  • 移动接入网络

从用户角度来说,最关心的是

  • 带宽(bandwidth) (bps)?
  • 共享/独占?

下面举一些比较常见的接入网络。

接入网络: 数字用户线路 (DSL)

  • 利用已有的电话线连接中心局的DSLAM
    • 数据通信通过DSL电话线接入Internet
    • 语音(电话)通过DSL电话线接入电话网

多路复用技术(多路信号共同使用一个物理介质来进行传输)。

DSL/ADSL示意图
  • < 2.5 Mbps上行传输速率 (典型速率 < 1 Mbps)
  • < 24 Mbps下行传输速率 (典型速率 < 10)
  • FDM: >50 kHz – 1 MHz用于下行
  • 4 kHz – 50 kHz用于上行
  • 0 kHz – 4 kHz用于传统电话

电缆网络

频分多路复用: 在不同频带(载波)上传输不同频道

  • HFC:混合光纤同轴电缆( hybrid fiber coax)
    • 非对称: 下行高达30Mbps传输速率,上行为2 Mbps传输速率
  • 各家庭(设备)通过电缆网络→光纤接入ISP路由器
    • 各家庭共享家庭至电缆头端的接入网络
    • 不同于DSL的独占至中心局的接入(这个是共享的,而不是独占的)

典型家庭网络的接入

常见形式示意图

机构(企业)接入网络 (Ethernet)

  • 主要用于公司、高校、企业等组织机构
  • 典型传输速率:10 Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps
  • 目前,端系统通常直接连接以太网交换机(switch)

无线接入网络

通过共享的无线接入网络连接端系统与路由器:通过基站(base station)或称为“接入点”(access point)

WiFi和手机网络

3.网络核心

互联的路由器网络

网络核心的关键功能:路由+转发

图中展示了路由表(后面再介绍),也是按协议计算。确定分组从源到目的传输路径就是路由,将分组从路由器的输入端口交换至正确的输出端口就是转发。

网络核心解决的基本问题:如何实现数据从源主机通过网络核心送达目的主机?实现方式就是数据交换。

下一节继续来介绍数据交换。(`・ω・´)

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