- 因特網
「硬體和軟體組件；基礎設施向分布式應用程式提供的服務；」
- 構成
{
因特網 ->世界范圍的計算機網路 computer network；
主機 host / 端系統 end system -> 連網設備 client/serves/data center；
通信鏈路 communication link / 分組交換 packet switch -> 連接端系統；
傳輸速率 transmission rate ：bps；
分組packet -> 資訊包；
路由器 router / 鏈路層交換機 link-layer switch -> 分組交換機；
因特網提供商 ISP，Internet Service Provider （AT&T、Sprint、NTT）；
協議 protocol（TCP，Transmission Control Protocol；IP，Internet Protocol）；
因特網標準 Internet standard / 因特網工程任務組 IETE，Internet Engineering Task Force / 請求評論 RFC，Request For Comment；
}
- 服務
{
分布式應用程式 distributed application -> 涉及多個要交換資料的端系統；
套接字介面 socket interface -> 特定目的程式交付資料方式；
}
- 協議protocol -> 多個物體交換報文的順序/格式/動作
- 網路邊緣
- 接入網 -> 邊緣路由edge router網路
- 數字用戶線 DSL，Digital Subscriber Line（本地電話基礎設施）
「
DSL調制解調器（雙絞銅線；數字信號-模擬信號）- 分配器（資料信號/電話信號）->DSLAM數字用戶線接入復用器（模擬信號-數字信號；本地中心局CO；電話信號/資料->因特網）；
下行信道：50kHz～1MHz頻段；
中速信道：4kHz～50kHz；
普通雙向電話信道：0～4kHz；
DSL標準（不對稱接入）：12Mbps下行 / 1.8Mbps上行；55Mbps下行 / 15Mbps上行；
距離：16km左右；
」
-
- 電纜 cable Internet access / 混合光纖同軸HFC，Hybrid Fiber Coax（有線電視基礎設施）
「
以太網埠 - 電纜調制解調器cable modem -> 電纜調制解調器端接系統CMTS，Cable Modem Termination System（類DSLAM）；
DOCSIS 2.0標準（合同資料率/媒體損耗）：42.8Mbps下行 / 30.7Mbps上行；
共享廣播媒體，下行共享：降低速率；上行共享：分布式多路訪問協議，協調傳輸/避免碰撞；
」
-
- 光纖到戶 FTTH，Fiber To The Home（CO->光纖路徑->家庭）
「
光纖分布體結構：主動光纖網路 AON，Active Optical Network（交換因特網） / 被動光纖網路 PON，Passive Optical Network；
PON：無線路由器 -> 光纖網路端接器 ONT，Optical Network Termination -> 光纖分配器（復制） ->（CO）光纖線路端接器 OLT，Optical Line Termination（光信號-電信號）-> 因特網；
下行20Mbps；
」
-
- 撥號1Mbps/衛星56kbps
-
- 局域網：以太網/WiFi
{
端系統->局域網 LAN->邊緣路由器；
雙絞銅線->以太網交換機->機構路由器->機構ISP；100Mbps～1Gbps / 1Gbps～10Gbps；
無線LAN接入（WiFi）/AP（基站）->路由器->電纜調制解調器——>電纜頭端->因特網；
}
- 廣域網：3G/LTE
{ 蜂窩網；LTE，Long-Term Evolution 10Mbps以上；}
- 物理媒體 physical medium
{
導引型媒體guided media：光纜，雙絞銅線，同軸電纜；
非導引型媒體unguided media：無線LAN，數字衛星頻道；
雙絞銅線：絞合以減少電氣干擾，捆扎即電纜；無屏蔽雙絞線UTP，Unshielded Twisted Pair，高速LAN聯網，10Mbps～10Gbps，粗細，距離；
同軸電纜：同心不并行，導引型共享媒體shared medium，peer端系統間無阻；
光纖：導引光脈沖媒體，數百Gbps，因特網主干，光載波Optical Carrier標準 OC-n：鏈路速率為n*51.8Mbps；
陸地無線電信道：電磁頻譜信號，路徑損耗/遮擋衰落/多徑衰落/干擾，局域LAN/廣域蜂窩；
衛星無線電信道：地面站（微波發射器/接收器），轉發器再生信號；同步衛星geostationary satellite，36000km，280ms時延，百Mbps/近地軌道LEO，Low-Earth Orbiting衛星，多衛星覆寫；
}
- 網路核心
「分組交換機+鏈路」
- 分組交換packet switching
{
分組交換機packet switch：路由器router/鏈路層交換機link-layer switch；
存盤轉發傳輸store-and-forward transmission；
輸出快取/佇列output buffer/queue；
排隊時延queuing delay；
分組丟失/丟包packet loss；
轉發表forwarding table：目的地址映射成輸出鏈路/路由選擇協議routing protocol：自動設定轉發表；
www.traceroute.org
}
-
- 電路交換circuit switching
{
預留路徑，恒定速率，端到端連接end-to-end connection；
頻分復用FDM，Frequency-Division Multiplexing：鏈路頻譜共享，帶寬band-width，電話網路4kHz/無線電臺88MHz～108MHz；
時分復用TDM，Time-Division Multiplexing：時間->幀->時隙->bit，1時隙/幀傳輸連接的資料，傳輸速率=幀/s*bit（bps），靜默期silent period；
}
Ps： 對比略
- 網路的網路
{
ISP：客戶customer/提供商provider；
存在點PoP，Point of Presence：多臺路由器群組；
多宿multi-home：多ISP連接；
對等peer：ISP不向peer付費；
因特網交換點 IXP，Internet Exchange Point：ISP對等交匯點；
內容提供商網路content provider network：Google 資料中心；
接入ISP->區域regional ISP->第一層tier-1 ISP/內容提供商網路；
}
- 延時、丟包、吞吐量
- 時延
{
處理時延nodal processing delay：檢查分組首部，決定分組導向；微秒以下；吞吐量；
排隊時延queuing delay：鏈路上等待傳輸；毫秒微秒量級；丟包；
傳輸時延transmission delay：分組推向鏈路；（L，分組長度bit；R，傳輸速率bps）L/R；毫秒微秒量級；信道大小；
傳播時延propagation delay：鏈路起點到終點；2e8～3e8m/s；廣域網毫秒量級；衛星鏈路；
節點總時延total nodal delay：d_nodal = d_proc + d_queue + d_trans + d_prop；
}
-
- 排隊時延和丟包
{
到達速率、傳輸速率、流量性質；
a pkt/s，分組到達佇列平均速率；L bit，分組長度；R bps，傳輸速率；
流量強度traffic intensity：La/R 比率 ；La/R>1，排隊時延∞；La/R<=1必須；
丟包：分組丟失；
節點性能=時延+丟包率；
}
- 端到端時延
{
N-1臺路由器：d_end_end = N ( d_proc + d_trans + d_prop )；
Traceroute 略；
媒體分組化時延：IP語音 VoIP；
}
-
- 吞吐量
「傳輸速率+干擾流量」
{
瞬時吞吐量instantaneous throughput：接收檔案速率
平均吞吐量average throughput：F/T bps，網路電話24kbps，視頻256kbps；
瓶頸鏈路bottleneck link：min{Rs，Ri，Rc}；
}
- 層次
- 分層的體系結構
「概念化/結構化/模塊化」
{
協議堆疊protocol stack：因特網/OSI模型
應用層：HTTP/SMTP/FTP/DNS；報文message；
運輸層：TCP/UDP；報文段segment；
網路層：IP；資料報datagram；
鏈路層：以太網/WiFi/DOCSIS；幀frame；
物理層：雙絞銅線/同軸電纜/光纖；位元流bit；
Ps：表示層：壓縮/加密/資料描述；會話層：檢查點/恢復方案；
}
-
- 封裝encapsulation
{
首部欄位+有效載荷欄位payload field；劃分；重構；
應用層報文application-layer message->運輸層報文段transport-layer segment->網路層資料報network-layer datagram->鏈路層幀link-layer frame；
}
- 攻擊
「“一群相互信任的用戶連接到一個透明的網路上”，然而在相互信任的用戶之間的通信是一種例外而不是規則，」
{
僵尸網路botnet/自我復制self-replicating/病毒virus：互動感染/蠕蟲worm：自發副本
拒絕服務攻擊DoS，Denial-of-Service attack：弱點攻擊，順序分組/帶寬洪泛，大量分組/連接洪泛，偽造連接半全開TCP；分布式DoS DDoS，Distributed DoS，DoS+botnet；
分組嗅探器packet sniffer：被動接識訓得到分組副本；
IP哄騙 IP spoofing：生成任意源、內容、目的地址的分組，修改轉發表，
}
參考：
《計算機網路——自頂向下方法》James F.Kurose 、Keith W.Ross 著
本文采用CC BY 4.0知識共享許可協議，
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