计算机网络的结构

1 计算机网络结构概述

网络边缘：运行着网络应用的主机。

接入网络，物理介质：有线或无线通信链路。

网络核心：互连的路由器（或分组转发设备），构成了网络之网络。

2 网络边缘

主机（端系统）

位于“网络边缘”

运行各种网络应用

如：web，email

主机之间主要的通信方式：

客户/服务器（client/server）应用模型

客户发送请求，接收服务器响应

如：web应用，文件传输FTP应用

对等（peer-peer，P2P）应用模型

无（或不依赖）专用服务器

通信在对等实体之间直接进行

如：Gnutella，BT，Skype，QQ

3 接入网络

Q：如何将网络边缘接入核心网（边缘路由器）？

A：接入网络。

接入网络的简单分类

住宅（家庭接入网络）

机构接入网络（学校，企业等）

移动接入网

接入网络：数字用户线路（DSL）

利用已有的电话线连接中心局的DSLAM：数据通信通过DSL电话线接入Internet，语音（电话）通过DSL电话线接入电话网。其具有<2.5Mbps上行传输速率（典型速率<1Mbps），<24Mbps下行传输速率（典型速率<10Mbps）。其采用了频分多路复用技术（FDM：Frequency Division Multiplexing）：>50kHz - 1MHz用于下行，4kHz - 50kHz用于上行， 0kHz - 4kHz用于传统电话。

接入网络：电缆网络

频分多路复用：在不同频带（载波）上传输不同频道。



HFC：混合光纤同轴电缆（hybrid fiber coax）。非对称：下行高达30Mbps传输速率，上行为2Mbps传输速率。各家庭（设备）通过电缆网络->光纤接入ISP路由器：各家庭共享家庭至电缆头端的接入网络，不同于DSL的独占至中心局的接入。

典型家庭网络的接入（已过时）

机构（企业）接入网络

主要用于公司、高校、企业等组织机构，典型的传输速率：10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbps。
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目前，端系统通常直接连接以太网交换机（switch）。

无线接入网络

通过共享的无线接入网络连接端系统与路由器：基站（base station）或称为“接入点”（access point）。

无线局域网（LANS）：同一建筑物内（30m），802.11b/g（WiFi）：11Mbps、54Mbps。



广域无线接入：通过电信运营商（蜂窝网），接入范围在几十公里。带宽通常为1Mbps、10Mbps、100Mbps。包括3G、4G：LTE，也就是常说的移动互联网。

4 网络核心

网络核心实际上是互连的路由器网络，网络核心的关键功能：路由+转发。



网络核心解决的基本问题：如何实现数据从源主机通过网络核心送达目的主机？通过数据交换。