第一章 计算机网络概述
计算机网络=通信技术+计算机技术
计算机网络是通信技术与计算机技术紧密结合的产物
通信系统模型：
计算机网络是一种特殊的通信网络，特殊在信源和信宿就是计算机
什么是计算机网络呢？
计算机网络是一个互联的自治的计算机集合。
自治：无主从关系。互联：互联互通，通过通信链路连接。
距离远、数量大怎么保证互联互通？
通过交换网络互联互通。
交换节点：路由器或交换机
什么是Internet？
组成细节看：全球最大的互联网，有很多ISP网络
Internet就是有数以百万计的互连的计算设备集合：
主机(hosts)=端系统(end systems)
通过通信链路连接在一起的。
路由设备实现数据的分组交换。
从服务的角度看：
为网络应用提供通信服务的通信基础设施
为网络应用提供应用编程接口（API）
问题：
仅仅有硬件连接，Internet是否能保证顺畅运行
NO
还需要网络协议
什么是网络协议：
计算机网络的硬件是计算机网络的基础
网络中的数据交换还必须遵守事先约定好的规则（协议）
任何通信或信息交换过程都需要规则
网络通信：
主体是机器而不是人，交换电子化或数字化消息
计算机网络的所有通信过程都必须遵守某些规则--协议
什么是网络协议：网络进行数据交换过程中所需要建立的规则或约定
规定了交换信息的格式、含义。
不同的协议功能和任务是不同的。
一个网络协议有三要素：
1、语法
数据与控制信息的结构或格式
信号电平
2、语义
需要发出何种控制信息
完成何种动作以及做出何种响应
差错控制
3、时序：
事件顺序、速度匹配
计算机网络中协议是非常重要的一个内容
规范了网络中所以信息的发送和接受过程
e.g TCP，IP，HTTP，Skype，802.11
Internet协议标准
RFC文档形式存在
计算机网络的结构
网络边缘：
主机
网络应用
接入网络，物理介质
有线或无线的通信链路。
网络核心：由网络的中继路由设备，交换机路由器构成，完成分组转发
网络边缘：
主机端系统
位于网络边缘
运行网络应用程序Web email
客户服务器应用模型：
客户发送请求，接受服务器响应。
Web应用、文件传输应用FTP
所有的通信都是在客户和服务器之间
P2P应用模型
无专用服务器
通信在对等的实体之间直接进行
如：BT，QQ
接入网络：
如何将网络边缘接入核心网络
A：接入网络
住宅
机构接入网络
移动接入网络
用户关心的是：
带宽：数据传输速率
共享/独占的
接入网络数字用户线路：DSL
ADSL非对称数字用户线路
多路复用技术
DSL介入多路复用器
利用已有的电话线连接中心局DSLAM
电缆网络：利用的电视网络
调电视频道就是调的载频
HFC：混合光纤同轴电缆
典型的家庭网络接入
机构接入网络：局域网、以太网
无线接入网络
access point
无线局域网 LANs
广域无线接入（蜂窝网）4G
网络核心的关键功能：路由+转发
路由器需要本地转发表（路由表）
路由器运行路由协议计算获得
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到达目的主机
怎么做？利用数据交换
什么是数据交换呢？
Internet网络是网络之网络
端系统通过接入ISP连接到Internet
接入ISP必须进一步互联
这样任何两个主机才可以互相发送分组
当前Internet的结构
无人能准确描述，因为动态性很强
直接互联：
可选方案：
谷歌微软在互联网上构建自己的网络可以就近提供内容
一级ISP会互联
数据交换：
为什么需要数据交换
任意两台主机需要通信
最简单的方案，直接相连
N^2链路问题
N(N-1)/2
怎么解决呢？发明了交换设备
为了保证连通性：
把交换设备连起来，形成交换网络
动态转接的功能
电路交换
报文交换
分组交换
1、电路交换
最典型的电路交换网络：电话网络
三个阶段：
1、建立连接阶段
2、通信
3、释放连接（拆除电路）
资源独占
电路交换网络的链路共享
电路交换网络如何让共享中继线
使用多路复用技术
多路复用技术简称复用，是通信技术的基本概念
多路复用：
链路/网络资源（如带宽）划分为资源片
将资源片分配给各路呼叫（calls）
典型的多路复用方法：
频分复用：FDM
时分复用：TDM
波分复用：WDM 就是光的频分复用
码分复用：CDM
码分复用CDM广泛应用于无线链路共享（如：蜂窝网）
每个用户分配一个我唯一的mbit码片序列（chipping sequence）
其中0用-1表示，1用+1表示
