1. 概述
计算机网络定义：互连、自治 的计算机集合
- 自治：无主从关系
- 互联
最大的计算机网络：Internet
网络协议（network protocol），三要素：
- 语法（Syntax）
- 数据与控制信息的结构或格式
- 如果是底层设备，定义的是信号电平
- 语义（Semantics）
- 需要发出何种信息
- 完成何种动作，做出何种响应
- 差错控制
- 时序（Timing）
- 事件顺序
- 速度匹配
物理介质
- DSL：电话线
- 50kHz-1MHz 用于下行
- 4kHx-50kHx 用于上行
- 0kHz-4kHz 用于传统电话
- 电缆网络（电视线）
- HFC（混合黄线同轴电缆，hybrid fiber coax）
- 下行 30Mbps，上行 2Mbps
- 光纤
- 移动网络（4G/5G）
internet 结构
网络核心
两两相连是不可能的
- 共需要 N^2 条线路，成本极高
- 每台机器需要连接 N-1 条线路，不可能
数据交换：如何在多个设备之间传输数据
- 电路交换（circuit switching）：建立一条专用物理电路。
- 通信质量稳定、线路利用率低
- 典型例子：电话网络
- 典型特点：独占资源
- 线路 多路复用（multiplexing）
- 报文交换（message switching）：每个报文是一个信息单元（报头+报文主体+报尾），网络中每个中间节点会接收报文，然后根据报头往下转发。报文一个一个发送。延迟大、线路利用率高。
- 分组交换（packet switching）：目前最常用。数据分成若干个 packet，每个有自己的头，在网络中独立转发，在目的地整合。高效、灵活、充分利用网络资源，需要复杂的协议。
多路复用： 把链路划分为“片”，使得可以多路独占“片”进行通信
- 频分多路复用(frequency division multiplexing，FDM)
- 每个用户占用 频率带宽（Hz），始终用对应的频率来通信
- 例如有线电视信号
- 时分多路复用(time division multiplexing，TDM)
- 按照时间等长划分，称为 帧，每个帧等长划分为多个 时隙。每个用户占用一个时隙，周期性使用链路
- 波分多路复用(Wavelength division multiplexing，WDM)
- 实际上是一种 FDM，光通信中通常用波长来描述
- 码分多路复用(Code division multiplexing，CDM)
- 广泛用于无线链路共享（蜂窝网络、卫星通信等）
- 每个用户分配一个唯一的 m bit 码片序列 (chipping sequence)，各用户之间的 码片序列 相互正交
- 各用户使用相同频率载波，利用各自码片序列编码数据。
- CDMA
参考资料
《计算机网络》课程，哈尔滨工业大学，中国大学MOOC https://www.icourse163.org/course/HIT-154005
