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  • 计算机网络学习记录:端到端原则的理解与其设计的思考。

    中文摘要

    摘要:互联网中的端到端原则是指如果一种机制能在端系统实现,那么就不应该将其在网络核心中实现,从而保证互联网核心的稳定性、可维护性和可扩展性。端到端原则自提出以来便对互联网产生了巨大的影响。本文将根据《End to End Arguments in system design》与《Rethinking the design of the Internet: The end to end arguments vs. the brave new world》两篇文章,总结端到端原则对当今互联网的影响和面临的问题。
    关键词:端到端原则;互联网

    Abstraction

    Abstraction: In networks designed according to end-to-end principle, features which can be realized by end systems are expected to reside in the end nodes of the network, rather than in intermediary nodes so that the network would keep reliable, extendible and maintainable. The end-to-end principle has influenced the network greatly since it firstly articulated back in 1981 by Saltzer, Reed, and Clark. This passage is going to make a brief summary about the influence that the end-to-end principle brought and the problem that aroused nowadays according to End to End Arguments in system design and Rethinking the design of the Internet: The end to end arguments vs. the brave new world.
    Keywords:End-to-end principle;Internet

    1. 概述

    自从上世纪80年代端到端原则提出以来,互联网已经发生了翻天覆地的变化。网络从最初几所大学的通讯网成长到覆盖全球、应用广泛的互联网。端到端原则[1]为互联网的繁荣发展做出了巨大的贡献,为一批又一批新兴的互联网应用提供了坚实的基础。端到端原则在保证了互联网核心的精简而有效的同时给予了端用户极大的自由。但是随着互联网的发展,这种自由可能被恶意软件利用。伴随着人们日益迫切的新需求,端到端原则面临极大的挑战。未来的网络需要作出做出妥善的调整来满足这些新需求。

    2. 端到端原则的提出背景与主要思想

    《End to End Arguments in system design》一文由MIT的CS实验室在1981年发表。其正处于数据交换网络(data communication network)逐渐成为计算系统的一个重要组成部分的关键时期。对于计算机系统的开发人员来说,如何选择每个部分应该提供的功能成为一个核心问题[1]。该文讨论的正是确定该数据交换网络与计算机系统的其他组成部分的功能边界划分。该文指出有很多底层实现的功能,如错误检查,重传和加密解密功能在网络底层实现其实是多余的。其有可能是由于以下原因导致的:
    1. 功能如加密解密必须是由端设备来完成的,以避免可能存在的从网络底层向端设备传输中潜在的安全问题。同样的端设备也不是完全信任底层的加密解密机制,即使底层实现了加密解密功能,端设备还是会由于不信任而重新实现这些功能,造成了该功能的多余。
    2. 功能如查错则可能不能完全由底层实现。如在端设备上或端设备到网络底层的传输过程中发生的错误是不能够被网络底层的检错机制检测到的,从而还是需要在端设备上重新实现。
    3. 功能如网络底层确认反馈对于端设备是多余的。端设备关心的问题不是消息是否已经到达对方的端设备,而是对方端设备对该信息所做出的反馈动作。
    因而在网络中,这些功能不应该依靠网络底层而是应该由端设备实现。
    但是网络底层实现的某些功能并不是对网络毫无益处。网络底层实现部分功能可能会带来性能方面的改善。如若在底层加入一定的校验功能,可以缩短出错重传所消耗的时间[1]。
    总的来说,在网络通讯系统设计中需要遵循端到端原则,妥善的选择在网络底层中需要实现的功能。

    3.端对端原则对当今互联网的影响

    自《End to End Arguments in system design》提出网络系统设计中的端到端原则以来,该原则深深影响了互联网的分层以及互联网的发展。当今互联网的繁荣与端到端原则息息相关。
    1. 端到端原则为互联网的分层设计提供了正确的方向
    互联网的分层的出现解决了互联网中的功能划分的问题,而端到端原则表明如果一种机制能在端系统实现,那么就不应该将其在网络核心中实现。网络核心应该尽可能提供通用的服务,而具体应用相关的功能应该避免在网络核心中出现[2]。端到端的设计原则保证了互联网底层的功能的最简化,使互联网核心保持一个相对精简而有效的状态。
    2. 精简而有效的互联网核心保证了互联网的发展
    精简而有效的核心提供了以下益处
    - 精简的互联网核心由于不存在复杂的系统而降低了互联网维护难度。从而支持互联网稳定的运行,为互联网的发展奠定了坚实的基础。
    - 精简的互联网核心由于提供了通用的服务,网络边缘的基于网络的应用程序无需遵循复杂的规则就可以接入互联网。这给予了这些应用程序足够的自由度,令其能够根据具体的需求实现功能、快速的更新与部署,降低了互联网应用的开发难度。
    因此,互联网核心的端到端原则为互联网提供了可观的伸缩性、通用性和开放性[2],保证了互联网的发展。
    3. 端到端原则带来的互联网哲学(Internet Philosophy)
    端到端原则除了技术上的影响,还引导了互联网哲学。端到端提供的精简的内核代表着其缺乏对端设备的控制,端设备因而具有了很大程度的自由[3]。这种自由为互联网的蓬勃发展提供了无限可能。
    4. 基于互联网的应用不受ISP的控制,而可以快速的开发、部署、产生效益,好的创意往往会被这种自由的氛围而放大,为互联网带来新的生机。如当今已经改变我们生活方式的社交网络,电商平台,即时通讯。而这种氛围在吸引了大量的风险投资的同时也培养起了特殊的冒险精神[2],并成为互联网公司的文化背景。
    5. 自由也意味着高度自治,端设备要对自己在网络中的动作自我约束。由于互联网内部缺少对端设备的控制,很难统一的对设备进行约束,因此端设备必须无论是向互联网中发送的信息,抑或是从互联网接受到信息负责。也正是这个原因,导致了新的互联网危机。

    4. 端到端原则在当今互联网中出现的问题

    在端到端原则提出的20年里,互联网得到了巨大的发展。最初的ARPAnet已不复存在,互联网主干流量变成由ISP负责承载[4]。而发展往往伴随着新的问题,因此作者David D. Clark发表了《Rethinking the design of the Internet: The end to end arguments vs. the brave new world》一文。该文总结了互联网发展中遇到的主要问题,并给出一些应对措施和解决方法。
    互联网涉及的问题主要分为以下几个部分:
    1. 信任的崩塌
    上文提到的互联网的设计初衷是需要端设备与软件实现自我约束。而现在使用端到端软件的用户之间并不是完全相互信任的,但是还是需要必要的通讯[3]。而由于有的端软件在后台默默收集用户的信息,端到端的软件也失去了用户的信任。用户希望在使用端设备/软件时,有安全保障。
    2. 第三方介入
    政府希望能够控制互联网内容保证国家安全,ISP也希望获取互联网流量数据用于更新服务器[3]。而原来的端到端原则的互联网不提供这些第三方介入的功能。作为端用户,也不希望被第三方监听。
    3. 恶意信息
    正是因为缺乏对互联网的控制,有些恶意信息乘虚而入。如垃圾邮件等恶意信息无法得到有效的阻拦。
    但是这并不意味着端到端原则应该抛弃,主要有两个原因。
    1. 端到端原则的前提是将一些重复的功能向互联网边缘方向移动。而第三方介入、互联网通讯内容的管控等功能不能由端设备实现,或者端设备实现起来非常复杂。故这些功能本身就不属于端到端原则适用的范围。
    2. 互联网之所以拥有现在的发展,正是依赖于端到端提供的可靠基础与创新环境。若抛弃端到端原则,不利于互联网的进一步发展。

    5. 端到端原则的未来

    虽然端到端原则不应该被抛弃,但是现有的问题仍需解决。由于这些功能不符合端到端原则,在现行的网络内核中实现这些问题面临着巨大的困难。可以通过以下几种方式尝试解决这些问题:
    1. 通过改进端设备实现这些需求。如垃圾邮件的筛选可以在服务器端或用户端两头进行处理,恶意程序可以通过用户防火墙进行控制等。虽然通过端设备很难实现全部功能,但是将风险降到用户可以接受的程度还是可行的[3]。
    2. 建立新的网络为中心的服务并与当前端到端的网络结合。将邮件,、通讯,、支付等有安全需求的软件转移到新的以网络为中心的服务,而其他的没有类似需求的软件保留在端到端的网络中。
    3. 非技术手段如法律等同样可以改善这些问题[3]。完善互联网相关法律,通过非技术手段约束端设备履行自己的责任,可以减少恶意信息的出现。

    参考文献

    [1]. J.H. Saltzer, D.P. Reed, and D.D. Clark, “End-to-end arguments in system design,” ACM Transactions in Computer Systems, Volume 2 Issue 4, Nov. 1984, pp.277-288.
    [2]. 张海粟, “对因特网端到端原则的思考,” [EB/OL] http:// blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=237587&do=blog&id=224869, Apr. 2009
    [3]. Marjory S. Blumenthal, and David D. Clark, “Rethinking the design of the Internet: the end-to-end arguments vs. the brave new world,” ACM Transactions in Computer Systems, Volume 1 Issue 1, Aug. 2001, pp.70-109.
    [4]. James F. Kurose, and Keith W. Ross, 计算机网络-自顶向上方法与Internet特色(第六版), 机械工业出版社, Oct. 2016, pp.44

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  • 100 个网络基础知识普及,看完成半个网络高手

    万次阅读 多人点赞 2019-09-23 11:38:54
    1)什么是链接? 链接是指两个设备之间的连接。它包括用于一个设备...骨干网络是集中的基础设施,旨在将不同的路由和数据分发到各种网络。它还处理带宽管理和各种通道。 4)什么是 LAN? LAN 是局域网的缩写。...

    1)什么是链接?

    链接是指两个设备之间的连接。它包括用于一个设备能够与另一个设备通信的电缆类型和协议。

    2)OSI 参考模型的层次是什么?

    有 7 个 OSI 层:物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。

    3)什么是骨干网?

    骨干网络是集中的基础设施,旨在将不同的路由和数据分发到各种网络。它还处理带宽管理和各种通道。

    4)什么是 LAN?

    LAN 是局域网的缩写。它是指计算机与位于小物理位置的其他网络设备之间的连接。

    5)什么是节点?

    节点是指连接发生的点。它可以是作为网络一部分的计算机或设备。为了形成网络连接,需要两个或更多个节点。

    6)什么是路由器?

    路由器可以连接两个或更多网段。这些是在其路由表中存储信息的智能网络设备,例如路径,跳数等。有了这个信息,他们就可以确定数据传输的最佳路径。路由器在 OSI 网络层运行。

    7)什么是点对点链接?

    它是指网络上两台计算机之间的直接连接。除了将电缆连接到两台计算机的 NIC卡之外,点对点连接不需要任何其他网络设备。

    8)什么是匿名 FTP?

    匿名 FTP 是授予用户访问公共服务器中的文件的一种方式。允许访问这些服务器中的数据的用户不需要识别自己,而是以匿名访客身份登录。

    9)什么是子网掩码?

    子网掩码与 IP 地址组合,以识别两个部分:扩展网络地址和主机地址。像 IP 地址一样,子网掩码由 32 位组成。

    10)UTP 电缆允许的最大长度是多少?

    UTP 电缆的单段具有 90 到 100 米的允许长度。这种限制可以通过使用中继器和开关来克服

    11)什么是数据封装?

    数据封装是在通过网络传输信息之前将信息分解成更小的可管理块的过程。在这个过程中,源和目标地址与奇偶校验一起附加到标题中。

    12)描述网络拓扑

    网络拓扑是指计算机网络的布局。它显示了设备和电缆的物理布局,以及它们如何连接到彼此。

    13)什么是 VPN?

    VPN 意味着虚拟专用网络,这种技术允许通过网络(如 Internet)创建安全通道。

    例如,VPN 允许您建立到远程服务器的安全拨号连接。

    14)简要描述 NAT。

    NAT 是网络地址转换。这是一种协议,为公共网络上的多台计算机提供一种方式来共享到 Internet 的单一连接。

    15)OSI 参考模型下网络层的工作是什么?

    网络层负责数据路由,分组交换和网络拥塞控制。路由器在此层下运行。

    16)网络拓扑如何影响您在建立网络时的决策?

    网络拓扑决定了互连设备必须使用什么媒介。它还作为适用于设置的材料,连接器和终端的基础。

    17)什么是 RIP?

    RIP,路由信息协议的简称由路由器用于将数据从一个网络发送到另一个网络。

    它通过将其路由表广播到网络中的所有其他路由器来有效地管理路由数据。它以跳数为单位确定网络距离。

    18)什么是不同的方式来保护计算机网络?

    有几种方法可以做到这一点。在所有计算机上安装可靠和更新的防病毒程序。确保防火墙的设置和配置正确。用户认证也将有很大的帮助。所有这些组合将构成一个高度安全的网络。

    19)什么是 NIC?

    NIC 是网络接口卡(网卡)的缩写。这是连接到 PC 以连接到网络沈北。每个 NIC都有自己的 MAC 地址,用于标识网络上的 PC。

    20)什么是 WAN?

    WAN 代表广域网。它是地理上分散的计算机和设备的互连。它连接位于不同地区和国家/地区的网络。

    21)OSI 物理层的重要性是什么?

    物理层进行从数据位到电信号的转换,反之亦然。这是网络设备和电缆类型的考虑和设置。

    22)TCP/IP 下有多少层?

    有四层:网络层,互联网层,传输层和应用层。

    23)什么是代理服务器,它们如何保护计算机网络?

    代理服务器主要防止外部用户识别内部网络的 IP 地址。不知道正确的 IP 地址,甚至无法识别网络的物理位置。代理服务器可以使外部用户几乎看不到网络。

    24)OSI 会话层的功能是什么?

    该层为网络上的两个设备提供协议和方法,通过举行会话来相互通信。这包括设置会话,管理会话期间的信息交换以及终止会话时的解除过程。

    25)实施容错系统的重要性是什么?有限吗?

    容错系统确保持续的数据可用性。这是通过消除单点故障来实现的。但是,在某些情况下,这种类型的系统将无法保护数据,例如意外删除。

    26)10Base-T 是什么意思?

    10 是指数据传输速率,在这种情况下是 10Mbps。“Base”是指基带。T 表示双绞线,这是用于该网络的电缆。

    27)什么是私有 IP 地址?

    专用 IP 地址被分配用于内部网。这些地址用于内部网络,不能在外部公共网络上路由。这些确保内部网络之间不存在任何冲突,同时私有 IP 地址的范围同样可重复使用于多个内部网络,因为它们不会“看到”彼此。

    28)什么是 NOS?

    NOS 或网络操作系统是专门的软件,其主要任务是向计算机提供网络连接,以便能够与其他计算机和连接的设备进行通信。

    29)什么是 DoS?

    DoS 或拒绝服务攻击是试图阻止用户访问互联网或任何其他网络服务。这种攻击可能有不同的形式,由一群永久者组成。这样做的一个常见方法是使系统服务器过载,使其无法再处理合法流量,并将被强制重置。

    30)什么是 OSI,它在电脑网络中扮演什么角色?

    OSI(开放系统互连)作为数据通信的参考模型。它由 7 层组成,每层定义了网络设备如何相互连接和通信的特定方面。一层可以处理所使用的物理介质,而另一层则指示如何通过网络实际传输数据。

    31)电缆被屏蔽并具有双绞线的目的是什么?

    其主要目的是防止串扰。串扰是电磁干扰或噪声,可能影响通过电缆传输的数据。

    32)地址共享的优点是什么?

    通过使用地址转换而不是路由,地址共享提供了固有的安全性优势。这是因为互联网上的主机只能看到提供地址转换的计算机上的外部接口的公共 IP 地址,而不是内部网络上的私有 IP 地址。

    33)什么是 MAC 地址?

    MAC 或媒介访问控制,可以唯一地标识网络上的设备。它也被称为物理地址或以太网地址。MAC 地址由 6 个字节组成。

    34)在 OSI 参考模型方面,TCP/IP 应用层的等同层或多层是什么?

    TCP/IP 应用层实际上在 OSI 模型上具有三个对等体:会话层,表示层和应用层。

    35)如何识别给定 IP 地址的 IP 类?

    通过查看任何给定 IP 地址的第一个八位字节,您可以识别它是 A 类,B 类还是 C类。如果第一个八位字节以 0 位开头,则该地址为 Class A.如果以位 10 开头,则该地址为 B 类地址。如果从 110 开始,那么它是 C 类网络。

    36)OSPF 的主要目的是什么?

    OSPF 或开放最短路径优先,是使用路由表确定数据交换的最佳路径的链路状态路由协议。

    37)什么是防火墙?

    防火墙用于保护内部网络免受外部攻击。这些外部威胁可能是黑客谁想要窃取数据或计算机病毒,可以立即消除数据。它还可以防止来自外部网络的其他用户访问专用网络。

    38)描述星形拓扑

    星形拓扑由连接到节点的中央集线器组成。这是最简单的设置和维护之一。

    39)什么是网关?

    网关提供两个或多个网段之间的连接。它通常是运行网关软件并提供翻译服务的计算机。该翻译是允许不同系统在网络上通信的关键。

    40)星型拓扑的缺点是什么?

    星形拓扑的一个主要缺点是,一旦中央集线器或交换机被损坏,整个网络就变得不可用了。

    41)什么是 SLIP?

    SLIP 或串行线路接口协议实际上是在 UNIX 早期开发的旧协议。这是用于远程访问的协议之一。

    42)给出一些私有网络地址的例子。

    10.0.0.0,子网掩码为 255.0.0.0

    172.16.0.0,子网掩码为 255.240.0.0

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    192.168.0.0,子网掩码为 255.255.0.0

    43)什么是 tracert?

    Tracert 是一个 Windows 实用程序,可用于跟踪从路由器到目标网络的数据采集的路由。它还显示了在整个传输路由期间采用的跳数。

    44)网络管理员的功能是什么?

    网络管理员有许多责任,可以总结为 3 个关键功能:安装网络,配置网络设置以及网络的维护/故障排除。

    45)描述对等网络的一个缺点。

    当您正在访问由网络上的某个工作站共享的资源时,该工作站的性能会降低。

    46)什么是混合网络?

    混合网络是利用客户端 - 服务器和对等体系结构的网络设置。

    47)什么是 DHCP?

    DHCP 是动态主机配置协议的缩写。其主要任务是自动为网络上的设备分配 IP 地址。它首先检查任何设备尚未占用的下一个可用地址,然后将其分配给网络设备。

    48)ARP 的主要工作是什么?

    ARP 或地址解析协议的主要任务是将已知的 IP 地址映射到 MAC 层地址。

    49)什么是 TCP/IP?

    TCP/IP 是传输控制协议/互联网协议的缩写。这是一组协议层,旨在在不同类型的计算机网络(也称为异构网络)上进行数据交换。

    50)如何使用路由器管理网络?

    路由器内置了控制台,可让您配置不同的设置,如安全和数据记录。您可以为计算机分配限制,例如允许访问的资源,或者可以浏览互联网的某一天的特定时间。

    您甚至可以对整个网络中看不到的网站施加限制。

     

    51)当您希望在不同平台(如 UNIX 系统和 Windows 服务器之间)传输文件时,可以应用什么协议?

    使用 FTP(文件传输协议)在这些不同的服务器之间进行文件传输。这是可能的,因为 FTP 是平台无关的。

    52)默认网关的使用是什么?

    默认网关提供了本地网络连接到外部网络的方法。用于连接外部网络的默认网关通常是外部路由器端口的地址。

    53)保护网络的一种方法是使用密码。什么可以被认为是好的密码?

    良好的密码不仅由字母组成,还包括字母和数字的组合。结合大小写字母的密码比使用所有大写字母或全部小写字母的密码有利。密码必须不能被黑客很容易猜到,比如日期,姓名,收藏夹等等。

    54)UTP 电缆的正确终止率是多少?

    非屏蔽双绞线网线的正常终止是 100 欧姆。

    55)什么是 netstat?

    Netstat 是一个命令行实用程序。它提供有关连接当前 TCP/IP 设置的有用信息。

    56)C 类网络中的网络 ID 数量是多少?

    对于 C 类网络,可用的网络 ID 位数为 21。可能的网络 ID 数目为 2,提高到 21或 2,097,152。每个网络 ID 的主机 ID 数量为 2,增加到 8 减去 2,或 254。

    57)使用长于规定长度的电缆时会发生什么?

    电缆太长会导致信号丢失。这意味着数据传输和接收将受到影响,因为信号长度下降。

    58)什么常见的软件问题可能导致网络缺陷?

    软件相关问题可以是以下任何一种或其组合:

    - 客户端服务器问题

    - 应用程序冲突

    - 配置错误

    - 协议不匹配

    - 安全问题

    - 用户政策和权利问题

    59)什么是 ICMP?

    ICMP 是 Internet 控制消息协议。它为 TCP/IP 协议栈内的协议提供消息传递和通信。这也是管理由 PING 等网络工具使用的错误信息的协议。

    60)什么是 Ping?

    Ping 是一个实用程序,允许您检查网络上的网络设备之间的连接。您可以使用其IP 地址或设备名称(如计算机名称)ping 设备。

    61)什么是点对点(P2P)?

    对等是不在服务器上回复的网络。该网络上的所有 PC 都是单独的工作站。

    62)什么是 DNS?

    DNS 是域名系统。该网络服务的主要功能是为 TCP/IP 地址解析提供主机名。

    63)光纤与其他介质有什么优势?

    光纤的一个主要优点是不太容易受到电气干扰。它还支持更高的带宽,意味着可以发送和接收更多的数据。长距离信号降级也非常小。

    64)集线器和交换机有什么区别?

    集线器充当多端口中继器。然而,随着越来越多的设备连接到它,它将无法有效地管理通过它的流量。交换机提供了一个更好的替代方案,可以提高性能,特别是在所有端口上预期有高流量时。

    65)Windows RRAS 服务支持的不同网络协议是什么?

    支持三种主要的网络协议:NetBEUI,TCP/IP 和 IPX。

    66)A,B 和 C 类网络中的最大网络和主机是什么?

    对于 A 类,有 126 个可能的网络和 16,777,214 个主机

    对于 B 类,有 16,384 个可能的网络和 65,534 个主机

    对于 C 类,有 2,097,152 个可能的网络和 254 个主机

    67)直通电缆的标准颜色顺序是什么?

    橙色/白色,橙色,绿色/白色,蓝色,蓝色/白色,绿色,棕色/白色,棕色。

    68)什么协议落在 TCP/IP 协议栈的应用层之下?

    以下是 TCP/IP 应用层协议:FTP,TFTP,Telnet 和 SMTP。

    69)您需要连接两台电脑进行文件共享。是否可以这样做,而不使用集线器或路由器?

    是的,您可以使用一根电缆将两台计算机连接在一起。在这种情况下可以使用交叉型电缆。在这种设置中,一条电缆的数据传输引脚连接到另一条电缆的数据接收引脚,反之亦然。

    70)什么是 ipconfig?

    Ipconfig 是一个常用于识别网络上计算机的地址信息的实用程序。它可以显示物理地址以及 IP 地址。

    71)直通和交叉电缆有什么区别?

    直通电缆用于将计算机连接到交换机,集线器或路由器。交叉电缆用于将两个类似设备连接在一起,如 PC 到 PC 或集线器到集线器。

    72)什么是客户端/服务器?

    客户端/服务器是一种类型的网络,其中一个或多个计算机充当服务器。服务器提供集中的资源库,如打印机和文件。客户端是指访问服务器的工作站。

    73)描述网络。

    网络是指用于数据通信的计算机和外围设备之间的互连。可以使用有线电缆或通过无线链路进行网络连接。

    74)将 NIC 卡从一台 PC 移动到另一台 PC 时,MAC 地址是否也被转移?

    是的,那是因为 MAC 地址是硬连线到 NIC 电路,而不是 PC。这也意味着当 NIC卡被另一个替换时,PC 可以具有不同的 MAC 地址。

    75)解释聚类支持

    群集支持是指网络操作系统在容错组中连接多台服务器的能力。这样做的主要目的是在一台服务器发生故障的情况下,集群中的下一个服务器将继续进行所有处理。

    76)在包含两个服务器和二十个工作站的网络中,安装防病毒程序的最佳位置是哪里?

    必须在所有服务器和工作站上安装防病毒程序,以确保保护。这是因为个人用户可以访问任何工作站,并在插入可移动硬盘驱动器或闪存驱动器时引入计算机病毒。

    77)描述以太网。

    以太网是当今使用的流行网络技术之一。它是在 20 世纪 70 年代初开发的,并且基于 IEEE 中规定的规范。以太网在局域网中使用。

    78)实现环形拓扑有什么缺点?

    如果网络上的一个工作站发生故障,可能会导致整个网络丢失。另一个缺点是,当需要在网络的特定部分进行调整和重新配置时,整个网络也必须被暂时关闭。

    79)CSMA/CD 和 CSMA/CA 有什么区别?

    CSMA/CD 或碰撞检测,每当碰撞发生时重新发送数据帧。CSMA/CA 或碰撞避免,将首先在数据传输之前广播意图发送。

    80)什么是 SMTP?

    SMTP 是简单邮件传输协议的缩写。该协议处理所有内部邮件,并在 TCP/IP 协议栈上提供必要的邮件传递服务。

    81)什么是组播路由?

    组播路由是一种有针对性的广播形式,将消息发送到所选择的用户组,而不是将其发送到子网上的所有用户。

    82)加密在网络上的重要性是什么?

    加密是将信息转换成用户不可读的代码的过程。然后使用秘密密钥或密码将其翻译或解密回其正常可读格式。加密有助于确保中途截获的信息仍然不可读,因为用户必须具有正确的密码或密钥。

    83)如何安排和显示 IP 地址?

    IP 地址显示为一系列由周期或点分隔的四位十进制数字。这种安排的另一个术语是点分十进制格式。一个例子是 192.168.101.2

    84)解释认证的重要性。

    认证是在用户登录网络之前验证用户凭据的过程。它通常使用用户名和密码进行。这提供了限制来自网络上的有害入侵者的访问的安全手段。

    85)隧道模式是什么意思?

    这是一种数据交换模式,其中两个通信计算机本身不使用 IPSec。相反,将 LAN连接到中转网络的网关创建了一个使用 IPSec 协议来保护通过它的所有通信的虚拟隧道。

    86)建立 WAN 链路涉及的不同技术有哪些?

    模拟连接 - 使用常规电话线;数字连接 - 使用数字电话线;交换连接 - 使用发送方和接收方之间的多组链接来移动数据。

    87)网格拓扑的一个优点是什么?

    在一个链接失败的情况下,总会有另一个链接可用。网状拓扑实际上是最容错的网络拓扑之一。

    88)在排除计算机网络问题时,可能会发生什么常见的硬件相关问题?

    大部分网络由硬件组成。这些领域的问题可能包括硬盘故障,NIC 损坏甚至硬件启动。不正确的硬件配置也是其中一个疑难问题。

    89)可以做什么来修复信号衰减问题?

    处理这种问题的常见方法是使用中继器和集线器,因为它将有助于重新生成信号,从而防止信号丢失。检查电缆是否正确终止也是必须的。

    90)动态主机配置协议如何协助网络管理?

    网络管理员不必访问每台客户端计算机来配置静态 IP 地址,而是可以应用动态主机配置协议来创建称为可以动态分配给客户端的范围的 IP 地址池。

    91)解释网络概念的概况?

    配置文件是为每个用户设置的配置设置。例如,可以创建将用户置于组中的配置文件。

    92)什么是 Sneakernet?

    Sneakernet 被认为是最早的联网形式,其中使用可移动介质(如磁盘,磁带)物理传输数据。

    93)IEEE 在计算机网络中的作用是什么?

    IEEE 或电气和电子工程师学会是由电气和电子设备标准发布和管理的工程师组成的组织。这包括网络设备,网络接口,cablings 和连接器。

    94)TCP/IP Internet 层下有哪些协议?

    该层管理的协议有 4 种。这些是 ICMP,IGMP,IP 和 ARP。

    95)谈到网络,什么是权限?

    权限是指在网络上执行特定操作的授权许可。网络上的每个用户可以分配个人权限,具体取决于该用户必须允许的内容。

    96)建立 VLAN 的一个基本要求是什么?

    需要一个 VLAN,因为在交换机级别只有一个广播域,这意味着每当新用户连接时,该信息都会传播到整个网络。交换机上的 VLAN 有助于在交换机级别创建单独的广播域。它用于安全目的。

    97)什么是 IPv6?

    IPv6 或 Internet 协议版本 6 被开发以替代 IPv4。目前,IPv4 正在用于控制互联网流量,但 IPv4 已经饱和。IPv6 能够克服这个限制。

    98)什么是 RSA 算法?

    RSA 是 Rivest-Shamir-Adleman 算法的缩写。它是目前最常用的公钥加密算法。

    99)什么是网格拓扑?

    网格拓扑是一种设置,其中每个设备都直接连接到网络上的每个其他设备。因此,它要求每个设备具有至少两个网络连接。

    100)100Base-FX 网络的最大段长度是多少?

    使用 100Base-FX 的网段的最大允许长度为 412 米。整个网络的最大长度为 5 公里。

    来源:IT大咖说

     

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  • 这篇文章还是没有说清楚一些事实,比方说,互联网公司的网络到底是什么样子的,虚拟连接到底是什么,这些东西到底如何粘合在一起。所以就不得不再简单写几句。 声明在前: 本文仅仅是一篇漫谈,当科普很好,它不是...

    上周写了一篇关于CDN加速的文章:
    https://blog.csdn.net/dog250/article/details/106867424

    这篇文章还是没有说清楚一些事实,比方说,互联网公司的网络到底是什么样子的,虚拟连接到底是什么,这些东西到底如何粘合在一起。所以就不得不再简单写几句。

    声明在前:

    1. 本文仅仅是一篇漫谈,当科普很好,它不是文档。
    2. 本文不会涉及OTN等概念,转发设备不区分三层和二层。
    3. 本文网络拓扑,网络行为无特指,运营商名称系化名。

    现在,我们从最初最简单的情况开始。

    互联网刚刚开始的时候,只要租用一台服务器架一个自己的网站,就已经够用了,那个时候,无论是提供网站内容的公司还是个人,均只需要租用运营商机房里的一台服务器即可:
    在这里插入图片描述

    随着网站规模的增加,很多公司开始有了整租甚至买断的机房,且分布在不同的地理位置,地理位置的分散对服务器之间的交互性能提出了更高的要求:

    • 不能被不可预知的公共拥塞事件所影响。

    租用一条专线是必要的:
    在这里插入图片描述
    所谓的专线,其实就是运营商帮你搭建的一个网络,并且它可以承诺带宽(虽然存在超卖…),网络还是运营商的,数据交互依然在途径运营商的路由器,交换机。

    虽然性能得到了口头或者合同上的保证,但考虑到超卖,价格浮动,政策,安全性,可靠性,troubleshooting响应等不可控因素,对于越来越大的公司而言,其发展会被运营商掣肘。

    此时,大型互联网公司希望自己构建自己的网络,即构建和运营商对等的网络,所有内容均部署在自家的网络中,只在个别位置和运营商网络打通。

    考虑到国家不允许私埋光缆,可以使用运营商提供的裸纤或DWDM租用服务,这里只需要了解到无论是裸纤还是DWDM,都只是一种传输介质即可:
    在这里插入图片描述

    OK。在继续之前,不得不澄清一下物理传输网络和IP网络之间关系,这才能更好地理解 互联网公司为什么租用线缆就可以构建自己的网络。

    给出一个抽象地不太完善的国内除东北,西北,西南外的光缆分布图,注释如何搭建自己的网络:
    在这里插入图片描述
    和铁路运行图很类似,同样和铁路运行图不会标注铁轨以及双弓一样,这幅光缆分布图也不会标准具体的铺设技术和传输技术,但很显然,这些技术非常繁多且复杂。

    从图中可以看到电信骨干网上的9大核心节点,它们之间的所谓 IP直连 ,实际上是以上图中的光缆为依托的,所谓的直连节点并非两个节点飞一条线过去,IP直连的意思更像是 直达列车 ,中间不停靠的意思。

    当我们说北京到武汉的直达火车时,意思是说这列火车途径石家庄,郑州等城市不停靠,但它还是要途径这些城市的铁轨,就是这个意思。

    运营商对这些光缆线路提供租用服务。

    那么很简单,如果公司X想构建自己的网络,比如它想连通合肥,信阳,郑州,徐州建立一个自己的网络,它只需要:

    1. 租用这几个点之间的线缆(的一部分)。
    2. 接入自己的设备到自家的机房。
    3. 在必要的时候和已有的网络打通(连接两个路由器而已)。
    4. 申请个AS号即可。

    我们必须要提一下上述第2点。由于互联网公司以生产和传输内容为主,它并没有足够的网络运营和维护经验,当然,它也并无此意愿,所以对于路由器,交换机之类的设备,性能优先,能简则简,互联网公司并没有意愿从设备厂商大量采购这类设备,因此设备商卖给互联网公司网络设备的价格相比于运营商而言,要偏高,所以呢…

    所以,互联网厂商倾向于自研设备。

    当然了,一切的前提都是钱💰…

    OK,我们看到,只要有钱,搭建一个自己的网络很容易,那么为什么互联网公司都想要构建自家的网络呢?仅仅是因为有钱吗?

    虽然全世界的大型互联网公司几乎都构建了自家的网络,但以中国为例来说明更容易理解。

    考虑到中国特殊的国情和历史原因,三大运营商之间的关系说不清道不明,跨运营商的资源访问几乎就是断路,体验极差,作为移动互联网时代内容提供商的BAT,强调用户体验,肯定不想为运营商之间的相互掣肘而背锅,因此自建网络就是一个很必要的行为。

    有了自家的网络,玩法就多了,其中很具有代表性的一个例子就是应对跨运营商访问的 动态资源调度
    在这里插入图片描述

    如果用户访问的是静态资源,可以将其提前缓存在遍布各个位置的自家CDN节点处,从而让用户就近取资源,多好啊。

    如果用户访问的是动态资源,可以依靠自家网络实现非常灵活的路径优化,多好啊。

    如果运营商网络某处出问题了,还可以巧妙地从自家网络中绕过:
    在这里插入图片描述
    多好啊!

    整体上,整个网络就成了下面的样子:
    在这里插入图片描述
    多好啊!

    其实,不止如此,这里面还有很多灰色地带可供发挥。

    政策上,互联网公司的网络不能向用户开放接入服务,也就是说你可以拉电信的宽带,可以拉联通的宽带,但你肯定不能拉腾讯的宽带…虽然腾讯完全有提供接入服务的能力,但这是不被允许的。

    但可以偷偷让中小运营商借道啊。

    怎么说呢?

    中小运营商在接入网与大运营上明显是竞争关系,但是无论是中小运营商还是大运营商,与拥有自家网络的互联网公司都是合作关系。毕竟当前是内容为王的时代。

    大运营商无疑会通过抬高接入价格而限制中小运营商的借道接入骨干网:
    在这里插入图片描述

    公司自建网络,除了灵活应对自家客户的需求带来超凡体验外,其实还有很多玩法,特别是在和运营商交互的这个位置:

    • 沧浪之水清兮,可以濯吾缨(大运营商)!沧浪之水浊兮,可以濯吾足(小运营商)!

    哈哈。


    浙江温州皮鞋湿,下雨进水不会胖!

    展开全文
  • 互联网协议 — Non-IP 网络架构

    千次阅读 2021-07-10 21:58:33
    目录 文章目录目录Non-IP ...新工作组将取代现有的 ETSI 下一代协议(ISG NGP)工作组,原来的工作组于 2015 年成立,旨在研究即将到来的 5G 时代的网络技术需求,目标是为 5G 网络研究开发新的网络协议,以替代

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    Non-IP

    2020 年 4 月 7 日,欧洲电信标准化协会(ETSI)宣布成立新的行业规范工作组 “ Non-IP Networking”(ISG NIN)。

    在这里插入图片描述

    Non-IP 网络行业规范工作组(ISG NIN)在 3 月底召开了一次启动会议,但是这家标准化组织本周才对外宣布。新工作组将取代现有的 ETSI 下一代协议(ISG NGP)工作组,原来的工作组于 2015 年成立,旨在研究即将到来的 5G 时代的网络技术需求,目标是为 5G 网络研究开发新的网络协议,以替代 TCP/IP。

    2015 年,一些移动运营商发现在 4G 网络中使用的基于 TCP/IP 的技术存在一些问题。由于 TCP/IP 协议最初是为互联网设计,而非为移动通信网络而生,当移动通信网络引入 TCP/IP 后,增加了移动性、安全性、QoS 等功能,这使得网络更复杂,频谱使用效率较低。为了解决这些问题,后续的修补和替代方案又导致了成本、时延和功耗增

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