计算机网络结构
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
网络边缘
- 主机(端系统):
- 位于“网络边缘”
- 运行网络应用程序,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
- 应用对等(peer-peer,P2P)应用模型:
- 无(或不仅依赖)专用服务器通信在对等实体之间直接进行
- 如: Gnutella,BT,Skype, QQ
接入网络
Q:如何将网络边缘接入核心网(边缘路由器)?
A:接入网络
- 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
- 用户关心是:
- 带宽(bandwidth) (bps)?
- 共享/独占?
接入网络:数字用户线路(DSL)
- 独占
- 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lnternet
- 语音(电话)通过DSL电话线接入电话网
- <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(频分复用,TDM:时分复用):
- >50 kHz- 1 MHz用于下行
- 4 kHz-50 kHz用于上行
- 0kHz- 4 kHz用于传统电话
接入网络:电缆网络
频分多路复用:在不同频带(载波)上传输不同频道
- 共享
- 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
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:10Mbps,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)
- 无线局域网(LANs) :
- 同一建筑物内(30m)
- 802.11blg (WiFi): 11Mbps、54Mbps传输速率
- 广域无线接入:
- 通过电信运营商(蜂窝网),接入范围在几十公里~
- 带宽:1 Mbps、10 Mbps、100Mbps
- 3G、4G:LTE
- 移动互联网
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:
路由(routing):确定分组从源到目的传输路径
- 路由算法
转发(forwarding):将分组从路由器的输入端口交换至正确的输出端口
Internet 结构:网络之网络
- 端系统通过接入ISP (access lSPs)连接到lnternet
- 家庭、公司和大学ISPs
- 接入ISP必须进一步互连
- 这样任意两个主机才可以互相发送分组
- 构成复杂的网络互连的网络
- 经济和国家政策是网络演进的主要驱动力
- 当前Internet结构?
- 无人能给出精确描述(动态性)
在网络中心:少数互连的大型网络
- “一级”(tier-1)商业ISPs(如:网通、电信、Sprint、AT&T),提供国家或国际范围的覆盖
- 内容提供商网络(content provider network,如:Google):私有网络,连接其数据中心与Internet,通常绕过一级 ISP 和区域 ISPs