什么是因特网

传统的因特网端和非传统的因特网端，所有这些设备都称为主机或端系统。端系统通过通信链路(communication link)和分组交换机(packet switch)连接到一起。

当一台端系统有数据向另一台端系统发射时，发送端系统将数据分段，并为每段加上首部字节，由此形成的信息包称为分组(packet)。

分组交换机从它的一条入通信链路接收到达的分组，并从它的一条出通信链路转发该分组，最著名的类型是路由器和链路层交换机。

路径(route和path)：从发送端系统到接收端系统，一个分组所经历的一系列通信链路和分组交换机称为通过该网路的路径(route和path)。

ISP:端系统通过因特网服务提供商(Internet Service Provider, ISP)接入因特网。ISP也对内容提供者提供因特网接入服务，将Web站点直接接入因特网。

协议：一个协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序，以及在报文传输和/或接受或其他事件方面所采取的动作。

网络边缘

端系统：与因特网相连的计算机等设备。因为他们位于因特网的边缘。端系统也称为主机，它们运行Web浏览器、Web服务器程序等应用程序。

主机又分为客户机(client)和服务器(server)。

客户机程序(client program)：运行在一个端系统上的程序，它发出请求，并从运行在另一个端系统上的服务器程序(server program)接收服务。

接入网(access network)：将端系统链接到其边缘路由器(edge router)的物理链路。边缘路由器是端系统到任何其它远程端系统的路径上的第一台路由器。

• 住宅接入(residential access)：将家庭端系统与网络相连。
• 公司接入(company access)：将商业或教育机构中的端系统与网络相连。
• 无线接入(wireless access)：将移动端系统与网络相连。

网络核心

通过网络链路和交换机移动数据有两种基本方法：电路交换(circuit switching)和分组交换(packet switching)。

电路交换：

在电路交换网络中，沿着端系统通信路径，为端系统之间通信所提供的资源在通信会话期间会被预留。在分组交换网络中，这些资源不被预留。

链路中的电路通过频分多路复用(FDM)或时分多路复用(TDM)实现。

对于FDM，链路的频谱由跨越链路创建的所有连接所共享。

对于一条TDM链路，时间被划分为固定区间的帧，并且每帧又被划分为固定数量的时隙。当网络跨越一条链路创建一条连接时，该网络在每个帧中为该连接指定一个时隙。这些时隙专门由该连接单独使用，一个时隙可用于传输该连接在每个帧内的数据。

电路交换效率较低，因为在静默期(silent period)专用电路空闲。

分组交换：

各种应用程序在完成任务时要交换报文(message)。源主机将长报文划分为较小的数据块，并称之为分组(packet)。在源和目的地之间，这些分组中的每个都通过通信链路和分组交换机传送。

在链路的输入端使用存储转发传输机制。在交换机能够开始想输出链路传输该分组的第一个比特之前，必须接受到整个分组。

一台主机经分组交换机网络向另一台主机发送一个L比特分组需要多长时间？设两台主机之间有Q段链路，每段链路的频率为R bps。假定这是网络中的唯一分组。总时延为QL/R。

分组交换提供了比电路交换更好的带宽共享。比电路交换更简单、更有效，实现成本更低。

按需而不是预分配共享资源有时被称为资源的统计多路复用。

第一层ISP也被称为因特网主干(Internet backbone)网络。第二层ISP具有区域性或国家性覆盖规模，并且非常重要的仅与少数第一层ISP相连接。第二层ISP被称为它所连接的第一层ISP的客户，第一层ISP相对该客户而言是提供商。 

分组交换网中的时延、丢包和吞吐量

时延中最重要的是节点处理时延、排队时延、传输实验、传播时延，累加起来是节点总时延。

处理时延：检查分组首部和决定将该分组导向何处所需要的时间。

排队时延：在队列中，当分组在链路上等待传输时，它经受排队时延。

传输时延：L/R。

传播时延：从该链路的起点到路由器传播所需要的时间是传播时延，取决于链路的物理媒体，接近光速。

瞬时吞吐量：主机接收到该文件的速率以bps计。如果该文件由F比特组成，而主机B接收到所有F比特用了T秒，则文件传送的平均吞吐量是F/T bps。

瓶颈链路的传输速率：min{Rc,Rs}。Rs表示服务器与路由器之间的链路速率。Rc表示路由器与客户级之间的链路速率。

协议层次和它们的服务模型

分层体系结构，只该层对其上面的层提供相同的服务，并且使用来自下面层次的相同服务，当某层的实现变化时，该系统的其余部分就可以保持不变。

网络设计者以分层方式组织协议以及实现这些协议的网络硬件和软件。各层的所有协议被称为协议栈。

五层因特网协议栈：应用层、运输层、网络层、链路层、物理层。

七层ISO OSI参考模型：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、链路层、物理层。

计算机网络和因特网