计算机网络，自顶向下方法

中科大郑烇

《计算机网络-自顶向下方法（第7版）》，机械工业出版社，2016

属于是基础。和计算机基础一样。

定性的逻辑推理，概念多，用表述性方法介绍。

内容

• 计算机网络和互联网

• 应用层

• 传输层

• 网络层：数据平面

• 网络层：控制平面

• 数据链路层和局域网

• 物理层

• 无线和移动网络

• 多媒体网络

• 网络管理

导论。计算机网络是怎么样大致工作的。

不同层次，自顶向下介绍。每章两个部分，原理和实例。

原理讲功能和服务。功能是具备的能力，服务是功能的体现。每一层的功能通过向上层提供的接口对上层提供服务。功能包含的东西更多。每一层的功能实现通过层间的接口调用下层的功能才能实现。功能如何实现？如何软硬件配合？各种原理。

实例。

• 应用层的 http 协议，ftp 协议，smtp、pop3 协议。

• 传输层，向应用层提供什么服务，传输层如何借助网络层的接口才能实现。tcp 协议( http, ftp 都跑在此协议上)，udp 协议，这两个协议提供的服务特性不一样。浏览器或者 ftp 传文件对可靠性要求很高，要一模一样的接收，不可以丢失、重复、乱序、出错，tcp 提供可靠的数据传输。多媒体的点播应用跑 udp，实时性要求高，可靠性可以略差一点。

  • 传输层为应用进程提供服务，传输层是在网络层提供的端到端的服务基础上实现的。主机到主机之间的连接。

  • 为了可靠，tcp发出去，要留副本，要编号发送，出错了要重发，收到要校验。

• 网络层提供源主机到目标主机之间的，IP数据报为单位的数据交互。

  • 传输层在网络层的基础上将数据区分为进程到进程。传输层在网络层的基础上加强了网络的服务。

  • 网络层，ip 层提供的服务是尽力而为(best-effort)的，即没保障。不知道能不能传到，丢不丢不知道，可能会出错，一定会乱序。

  • 因此传输层还把网络层提供的不可靠的服务编程可靠的服务。

  • 传输层提供的服务是端到端的，网络层提供的服务是主机到主机的，端到端包含了若干个点到点，p2p，端到端e2e，end to end。因此应用层的端到端(网络层的主机到主机)必须要在数据链路层提供的相邻的一点到一点之间的传输服务才能够实现。中间要在互联网中经过好多跳，

• 链路层提供相邻两点的传输服务，要依靠物理层，把数字信号变成物理的信号，光信号或者电磁波信号。传输以帧为单位的数据。

• 物理层把发送的时候数字信号变成物理信号，通过介质，网线、光纤等

网络层为何分了数据平面和控制平面呢？传统方式，SDN方式。

传统方式，IP 协议，路由协议。路由协议是运行在路由器之上的路由软件。网络层，路由和转发。

SDN，数据平面，交换机；控制平面，网络操作系统，

• 数据平面

• 控制平面

网络安全。无线和移动网络，wlan，wifi，4g/5g。多媒体，网络中的多媒体应用，在应用层做的工作，如何支撑多媒体应用，多媒体特别吃带宽并且吸引用户，研究这个问题是值得的。网络管理，