网络边缘

由所有连接在互联网上的主机以及接入网组成：

主机：个人计算机、服务器、超级计算机、智能手机、摄像头以及各种网络传感器等
接入网：主机连接到其边界路由器的网络，边界路由器指进入互联网核心部分后的第一台路由器。接入网包括ASDL接入、光纤同轴混合网、FTTH接入、以太网接入、WiFi接入以及蜂窝移动接入等，不同的接入网使用了不同的传输介质（双绞线、同轴电缆、光纤以及自由空间等）

网络核心

网络核心概述：

网络核心由各种网络以及连接这些网络的路由器组成
网络核心为网络边缘部分的主机提供通信服务
计算机网络采用分组交换的方式，路由器是网络核心最重要的部分

通信网络的交换方式

电路交换

电路交换属于通信资源的预分配系统，传统的电话网络采用这种

建立连接
数据传输
释放连接

分组交换

计算机网络具有突发性，如果使用电路交换，通信资源的利用率会极低

分组交换属于通信资源的动态分配系统

特点：

分组
存储转发
逐段占用通信链路资源
虚电路或数据报

分组

将报文切分成较小的数据段，在每个数据段前面添加控制信息（叫做首部，也叫包头），构成分组。分组也称作包

存储转发

在互联网中，分组交换的节点也称为路由器

路由器收到一个分组后

先暂时存储起来
然后根据首部的控制信息，找到合适的接口将分组转发出去

逐段占用通信链路资源

虚电路方式

分组交换包括两种方式：虚电路和数据报

面向连接，虚电路连接，不是物理连接，只是一条逻辑连接

建立虚电路后，在数据通信阶段，路由器根据虚电路标识转发分组，属于相同虚电路的数据分组将沿着相同的路径，按序到达网络，到达目的结点

数据报方式

数据报方式是无连接的，发送之前不需要建立连接

数据报方式中，路由器为每个分组独立选择转发接口，从相同源结点发往相同的目的结点的数据分组，有可能沿着不同的路径，也有可能失序到达目的结点

分组交换的问题

增大了延迟：分组在路由器中存储转发的时候，需要在队列中排队
增大了开销：每一个分组的首部都包括一些控制信息，会增加一定的开销

报文交换

报文交换也采用存储转发方式
报文交换与分组交换的区域在于：报文交换传输的数据单元是一个完整的数据包，不进行分组

分组交换网的性能

带宽

单位时间内能传输的最大数据量, 单位是比特每秒(b/s)

吞吐量

单位时间内通过某个网络或者接口的实际数据量, 单位是比特每秒(b/s)

延迟

丢包率

$丢包率 = (N_s - N_r) / N_s$

$N_s代表发送的分组总数，N_r代表收到的分组总数$

利用率

$D = D_0 / (1 - U)$

$D代表网络当前的延迟，D_0表示网络空闲时的延迟，U表示利用率$

延迟带宽积

$延迟带宽积 = 延迟 * 带宽$

计算机网络概述