(一)分组自述:

大家吼啊!我叫分组,也叫包,我出生于某源端系统的某个web应用程序在主存中的进程.其实吧,我就是一串机器码,由二进制数0和1组成的序列(数字信号),代表某些数据或指令.出生后,我就通过套接字,到达了调制解调器(有DSL调制解调器和电缆调制解调器等),它对我对了点手术,我就变成了高低电平组成的序列(模拟信号).然后,我到达了物理链路,在上面奔跑,跑得比HongKong记者还快(哈哈).然后到了分组交换机,发现前面还有很多小伙伴(排队),快点啊,进不去我就挂了(丢弃分组).进入交换机之后,交换机等我整个身体到达之后(存储转发传输)才放我到某一条出链路上.我是怎么到达这条链路的呐?我的首部字节有IP地址,根据这个我找到了这条出链路......又经过了好多分组交换机和物理链路,到达目的端系统的调制解调器,经过手术之后,又变成了数字信号,进入套接字,根据首部字节的端口号(web应用程序为80),找到了需要我的进程,我的使命就这样结束了....

(二)端系统(主机):

端系统与主机是一个概念,都是指网络中的设备终端,通过其,人们可以接入网络.我们非常熟悉的有台式PC机,智能手机,笔记本PC,(变形)平板PC,机顶盒,游戏机,智能家居设备和可穿戴设备等.称其为端系统,是为了说明它们位于网络结构的边缘,是网络的端点(终端);称其为主机,是为了说明在它们之上运行web应用程序.

(三)进程与套接字

进程是操作系统的概念,指应用程序在主存中的存在状态.应用程序在主存中才能运行,进入主存后,程序创建进程.一个应用程序可以创建多个进程,一个进程又可以对应多个线程.分组的交换是在两个端系统的进程之间进行的.

套接字是网络中应用层与传输层的接口,两个进程交换的报文都要通过套接字进入物理链路,从物理链路接受分组也要经过套接字.

(四)数字信号,模拟信号及调制解调器

简单地说,数字信号就是有数字组成的序列,是离散的,计算机处理的是数字信号,即二进制数0和1组成的序列;而现实生活中的信号很多事模拟信号,连续变化的,如温度,往往用高低电平表示.计算机网络应用进程产生的是数字信号,发布到物理链路的信息编码(如曼彻斯特编码)采用的是模拟信号,因此需要两种型号的相互转换(AD和DA).

调制解调器(Modem),很多人叫它"猫"或者"魔电",就是负责数字信号与模拟信号转换的设备,并且进行调制和解调.

调制是指将模拟信号进行某些操作使其适合在物理链路上传输,避免信息受到噪音干扰.调制方式有频移键控,幅移键控,相移键控等,解调则是调制的逆操作,并还原出原始的数字信号.

一个调制解调器

(五)协议与协议栈

协议定义了两个或多个通信实体之间交换分组的格式和次序以及这过程中采取的行为,通信实体需要运行相同的协议才能相互通信,交换数据.协议就像语言,同样说法语的人能相互交流,要是一个说法语,一个说希腊语,就没法交流了.

因特网根据功能被分成了多层,这里简要介绍五层因特网协议栈(TCP/IP协议栈),协议栈指协议的集合.从上到下是应用层,运输层,网络层,链路层和物理层,存在于这些层次的分组分别称为报文,报文段,数据报,帧和比特.

(六)网络接入方式

a.DSL(数字用户线):这种方式使用本地电话公司的现成设备(电话线),网络的上行信道,下行信道和双向电话信道频分复用,因此在家庭入口处用一个分频器就可以将网络信号和电话信号分离,互不干扰,且可同时工作.又因下行信道的频率往往大于上行信道,故被称为 ADSL(非对称数字用户线)

b.电缆:这种方式使用有线电视服务公司的现成设备,如光纤,HFC(混合光纤同轴).特征是共享广播媒体,就是直观上用的人多,网络就慢.

c.FTTH(光纤入户):顾名思义,使用光纤.从运营商的本地中心局拉出光纤到使用的家庭.

d.卫星链路:使用卫星将住宅与因特网相连.用于无法用其他方式接入网络的地方,很明显,网络传输速率不高.

e.以太网(Ethernet):以太网是一种局域网.用于校园网,企业网等.

f.WiFi和蜂窝移动网络(GSM,CDMA,LTE等):这个大家非常熟悉,基本每天都在通过这种方式接入因特网,就不再多说了.

(七)物理链路

物理链路就是构成分组在网络中传输的通路,如网线,电话线.

构成物理链路的物理媒体通常有同轴电缆,双绞线,光纤,无线通信信道等.

(八)丢弃分组与端到端时延

每个分组交换机能容纳的排队的分组是有限的,如果某个分组到达交换机时,分组交换机排队缓存已满,那么该分被丢弃.

分组由源端系统到目的端系统所花的时间称为端到端时延,是排队时延(分组排队到被分组交换机处理所花时间),处理时延(分组交换机分析分组所花时间),传输时延(分组交换机将整个分组送到链路上所花时间)和传播时延(分组在物理链路上的传播时间)之和.

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