网络结构的三大部分
1. 网络边缘
- 主机(端系统):运行网络应用
- 两种应用模型:
- 客户/服务器(C/S)模型:客户发送请求,服务器响应(如Web、FTP)
- 对等(P2P)模型:无专用服务器,对等实体直接通信(如BT、Skype、QQ)
2. 接入网络
功能:将端系统连接到核心网的边缘路由器
常见接入方式:
数字用户线路(DSL)
- 利用电话线,FDM划分频段
- 上行:< 2.5 Mbps,下行:< 24 Mbps
- 频段划分:
- 0–4 kHz:传统电话
- 4–50 kHz:上行
- 50 kHz–1 MHz:下行
电缆网络
- HFC(混合光纤同轴电缆)
- 非对称:下行30 Mbps,上行2 Mbps
- 各家庭共享接入网络
典型家庭网络接入
- 多设备通过路由器/交换机共享接入
机构接入网络(Ethernet)
- 常用于公司、高校
- 速率:10 Mbps – 10 Gbps
- 端系统直连以太网交换机
无线接入网络
- 无线局域网(WLAN):WiFi(802.11b/g),11–54 Mbps
- 广域无线接入:3G/4G/LTE,几十公里范围,1–100 Mbps
3. 网络核心
核心功能:路由 + 转发
- 路由(routing):确定分组从源到目的地的传输路径(全局决策)
- 转发(forwarding):将分组从输入端口交换至正确输出端口(本地动作)
核心问题:如何实现数据从源主机通过网络核心送达目的主机?
答案:数据交换
数据交换方式详见1.3 数据交换
Internet结构:网络之网络
结构特点
- 端系统通过接入ISP连接到Internet
- 接入ISP必须进一步互连,才能实现任意两主机通信
- 经济和国家政策是网络演化的主要驱动力
可选互连方案
- 每个接入ISP直接互连 → 不现实
- 每个接入ISP连接到一个国家/全球ISP → 更可行
- 出现区域网络,连接接入ISP和运营商ISP
- 内容提供商(如Google、Microsoft)可能自建网络,就近提供服务
当前Internet结构
- 网络中心:少数互连的大型网络
- 一级ISP(Tier-1):如网通、电信、Sprint、AT&T,提供国家/国际覆盖
- 内容提供商网络:私有网络,绕过一级ISP,连接数据中心与用户