自顶向下理解计算机网络：路由协议与选路算法

计算机网络和因特网期末复习课程探讨了路由协议在选择网络路径中的核心作用。在自顶向下的教学框架下，学生们学习了如何将复杂的网络环境抽象成图论模型，其中路由器作为节点，物理链路作为边，链路代价则考虑如时延、费用或网络拥堵等因素。目标是确定从源到目的地的最佳路由序列，这通常指的是具有最低费用的路径，尽管也可以根据其他标准来定义。 选路协议是网络设计中的关键组件，它们负责管理数据包的转发，通过定义报文格式、顺序和传输规则来确保数据通信的顺利进行。例如，TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的服务，提供可靠的数据传输，包括流控制和拥塞控制功能，适用于需要保证数据完整性和顺序的应用场景，如Web浏览、文件传输和电子邮件等。另一方面，UDP（User Datagram Protocol）是无连接的，适合对延迟敏感且对数据完整性要求不高的应用，如实时视频流、语音通话和DNS查询。 网络的核心部分是路由器形成的网孔，它们负责在不同的网络之间进行数据包的转发。电路交换是早期通信技术，通过预先建立专用的连接来传输数据，而分组交换则是现代网络的基石，数据以数据包的形式在网络中独立传输，提供了更大的灵活性和效率。 在复习过程中，学生还会深入理解因特网的构成，包括数以百万计的互连设备（主机或端系统）、网络应用、通信链路（如光纤、铜缆和无线技术）、传输速率（带宽）以及不同层级的ISP（Internet Service Provider），如本地、公司和区域ISP。此外，还会讨论因特网的标准体系，如RFC（Request for Comments）和IETF（Internet Engineering Task Force），这些是指导网络设计和操作的重要规范。 计算机网络期末复习涵盖了从概念层面到技术细节的广泛内容，从协议的原理到网络架构的设计，都是为了帮助学生全面理解和掌握这一领域的核心知识点。