计算机网络学习散记

计算机网络——自洽（无主从关系），互联（通信链路）的计算机集合。

计算机网络=硬件+网络协议（数据交换的规则）。

网络协议三要素——语法，语义，时序。

协议标准，RFC（Request for comments），IEFE(Internet Engineer Task Force)

Internet，全球最大的互联网=ISP（互联网网络提供商）网络之网络。

分组交换——经由路由器和交换机转发数据包。

交换方式，存储-转发，数据暂存在转发节点。

报文转发的延时=节点传输延时*节点传输个数

（缓存空间=一个报文）

分组转发的延时=节点传输延时*节点传输个数+节点传输延时*分组个数（并行交换）

（缓存空间=一个分组）

分组会增加数据冗余（分组头）；分组交换允许多用户复用电路（适合突发传输）；产生拥塞（分组延迟和丢失）

分组丢包

分组时延=处理延迟+排队延迟+传输延迟+传播延迟

时延带宽积的单位是bits，时延小，带宽要大。

吞吐量=时延带宽积/秒

计算机网络结构几乎全是分层结构，从功能上描述计算机网络结构。协议是水平的，服务是垂直的。相邻层实体通过接口交互。

OSI参考模型，加头（协议数据单元PDU，地址，差错检测信息，协议控制）。

网络层，从源主机到目的主机的，可以跨越多个链路的数据分组的传输。路由器。Packet

数据链路层，节点到节点之间的组帧传输。Framing

物理层，单一比特级的传输服务。Bit

传输层端到端的进程间完整报文传输。交换机。SAP寻址（寻找进程，端口号）

TCP/IP参考模型（实用），应用层（HTTP,DNS），运输层（TCP/UDP），网际层（IP），网络接口层。

五层参考模型，应用层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。

网络应用，不仅仅基于自己的计算机。

网络结构，C/S，P2P，混合结构。

C/S，具有永远在线的服务器农场。服务器可扩展，具有永久可访问域名/地址。

P2P，没有永远在线的服务器，任意节点之间可以直接通讯，节点可能改变ip，间歇性接入网络。特点，高度可扩展，但是管理复杂。

混合结构的例子，Naspster，搜索集中式，传输P2P。

进程，主机上运行的程序，进程间通信机制由操作系统提供。

P2P中也存在服务器进程/客户机进程。

进程标识符：IP地址+端口号。

HTTP连接两种类型，非持久性连接，每个TCP连接最多允许传输一个对象。持久性连接时，每个TCP连接允许传输多个对象。

RTT=从客户端发送小数据包到服务器并返回所经历的时间。

HTTP 1.0响应时间分析与建模

发起/建立TCP连接：1个RTT。发送HTTP请求到HTTP响应消息的前几个字节到达，1个RTT。响应消息中对象的传输时间。

Total = 2RTT+文件发送时间

HTTP 1.1响应时间分析与建模

同时建立多个TCP连接，对服务器端造成很大资源。不如维持长久TCP连接。

无流水TCP连接，客户端收到一个响应后才发送新的http请求，每个被引用对象小号一个rtt。

流水TCP连接，客户端遇到一个引用对象时，无论是否收到响应后，都发送新的http请求。理想状态下消耗一个rtt。

http响应消息格式，200 OK.查询RFC。

Cookie，HTTP是无状态的。

HTTP请求消息的cookie头部行

HTTP响应消息的cookie头部行

保存在客户端主机上的cookie文件（浏览器管理）

Web服务端的后台数据库

一个Cookile file保存多个键值对信息，代表与多个网站的交互记录。服务器端根据cookie的键值对信息从数据库读取信息。

Web缓存/代理服务器技术，在不访问服务器的情况下满足http请求。以缩短响应时间，减少机构/组织的流量，在大范围（internet）内实现有效的内容分发。

代理服务器按代理内容部署，一般由ISP假设。缓存既充当客户端，也充当服务器。

内容分发模型，机构局域网到互联网，局域网吞吐量10Mbps，接入网吞吐量1.5Mbps。

不代理，则时延=互联网往返延迟2s，接入网延迟2min，局域网延迟2us。接入网延迟高，提升吞吐量的成本巨大（由代理商控制）

局域网web缓存，假设缓存命中率0.4。40%请求由局域网缓存服务器满足，60请求由代理

代理，则时延=0.6*（互联网往返延迟2s，接入网延迟2us，局域网延迟2us）+ 0.4*局域网延迟2us

缓存的利用办法，条件性get http 加上if-modified-since = date

如果modified，回复200+data 否则回复304

SMTP与HTTP相比，SMTP为推送式，HTTP为拉取式。