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Video课程教案、知识点、字幕

我们前面相当于把整个互联网的基础架构部分,就是给就是几个关键协议和关键的点给就梳理了一下

我们还用DNS这种互联网基础设施

同时但他又是一个应用层协议

希望通过他回顾一下整个互联网的这个基础架构

那么最后,就是最后一部分我们

探究一下互联网基础架构

当然就是应用层的包括域名

包括就是

这个证书

权威机构等等

这些就是应用层的这些互联网安全命名

的这些基础设施

我没有太仔细的探讨

我们只是探讨了域名这个层面是吧

那我们继续最后一部分

那我们更多的还是关注

在互联网的基础架构层面

基础架构设计,他背后是怎么样产生这些设计的

这些设计是怎么形成的

它背后的一些原因

我们一起探讨一下

然后呢

我们再看他会面临哪些挑战

他未来互联网会怎么演化的吧

那我们现在互联网

他在不断地,包括互联网的基础架构

一直都在不断的演化的过程之中

只是他相对稳定了对吧

他经过上个世纪的发展已经相对稳定

但是他还是有一些地方在不断演化的

那我们来看具体看一下就是TCP/IP互联网协议族

那是1973年被首次提出

他是DARPA

也就是美国国防部的研究就是

就是这么一个国防部下属的组织开发的,它已经被广泛地应用于国防经济领域的各个层面

如今的我们轻易的可以找到大量的研究论文合

也就是协议标准规格

比如说IFC文档对吧

因特网工程任务组的IFC文档全部都是公开的

而他就是其中

那就详细描述了这个TCP/IP协议的他的工作原理

他具体的协议规格

封包格式等等都做了,都是公开的

有大量的资料但是呢

我们很难从这些结果性的东西上

我形成了这么一个标准

这个IFC文档

但这个IFC文档这个标准,为什么这么定义的

他前面有哪些问题

所以造成了我们一步一步的变成目前的这样

这些呢

很多东西就是光看标准

还是无法理解它背后的原因的

比如IP协议是基于无连接数据报模式的对吧

但是其中的详细的设计动机已经被人们大大的误解了

只有就是理解历史才能预测未来的发展趋势

我们一起找出互联网协议而演化背后的逻辑就是我们这次

那就希望能就是有一个思路

对互联网即使基础架构

它的演化有那么一个

就是他背后的逻辑

有一个基本的思路

不断演化的这个互联网架构

从最初的协议提案演化到如今的协议标准

它的设计理念已经有了非常大的变化

最初并没有特别强调数据报和无连接的服务

但如今他已经成为互联网架构的基础

将架构分成IP层和TCP层

现在看来呢

这是很基本的架构设计

但他并未出现在最初的协议提案中

这些互联网架构设计上的演变都是在不断重复的实践过程中产生的

并且的最终形成了当前互联网标准

这个呢

就是如今互联网架构依然在变化

比如经常会有新的协议扩展挑战

已有的某个设计原则基础的互联网架构设计演化的历史

就是我们要理解这边互联网加入演化的历史的是很有意义的

它能使我们面对互联网架构的变化时

能够清晰地理解他在历史上的来龙去脉

以便于呢

我们在挑战五项原则的时候

5项设计原则的时候

我们能做出明智的决策

涉及互联网的最初的动机

互联网出现之前的实际上有各种不同类型的网络

就是都存在着很多网络

这些网络之间的因为他是不同的网络

所以呢

他们之间的通信是很难进行互相通信的

最初就是这个

最初设计互联网的目的呢

是为了把arpnet

互联网的前身就是

连接在一起就是无线网络和arpnet的有线网络能通过无线分组,无线电网络的用户能够访啊

arpnet的网络上的

大型服务器希望能访问

希望把这两种不同类型的网络呢

把他联系起来

尽管当时局域网还没有出现

但设计人员已经假设将来会有其他类型的网络

也就是说这叫我们程序员的设计思路也是这样子

就是我现在要做的工作是把这两个网络连起来

但是会不会有更多的网络需要连起来

那么我的设计方案有个好的设计方案

应该是一个通用的设计方案

我是连接至当前这两个网络

就是当前任意两个网络连起来

我这方案还能适用是吧

这就是好的设计方案

也就是说

程序员写代码,比较low的程序员写的都是一次性的

就这样写了之后

不会重用,那么优秀的程序员写的代码呢

他是更通用

也就是他的生命力会更长

他在当前这个环境下能用,另外那个环境下也可以用对吧

当环境发生变化的时候

也就是说他能抽象出来

就是当前解决问题的就是关键

就是共通的部分和特殊的部分

他能把这两部分抽象出来

也就是说细节的部分

当然我们要连接这两个网络的话

那么这两个网络他各自有自己的协议

各自有自己的封包格式等等能,他有他自己的这两个网络各自有它的特点

对吧有他的特点

我们把这些特点抽象出来

设计一个方案就可以

但是其他的网络呢

我们也要同样的方法画的抽象出

这也就是优秀的程序员在做事情的时候

总是可以寻找一个非常通用非常一般的方案

让我们工作呢

在未来可以得到重用

但是他只是讲这个涉及互联网最初的动机

最初的动机是从这么一个小事上

是为了把这两个网络连起来

这个小事上

产生的互联网,所谓的互联网就是internet对吧

就是把网络连起起来

那一种可选的方法对吧

我们就是一直遇到的问题的时候

我们总是选择不同的方法,探讨不同的方法

看着不同的方案

哪个优缺点

然后寻找权衡

得出一个就是现实可以接受的方案

他们一种科学的方法呢

为了实现网络互联的目的

一种可选的方法是设计一个统一的系统

把现成的网络连接起来

该系统可以使用多种不同的传输介质

也就是多种传输介质

网络

虽然这样高度集成是有代价

但性能会很好

也就说呢

我想把这两个网络连接起来

我把这两个网络重新针对这两个网络的传输介质

我设计一个统一的系统

是吧

我把传输介质给抽象一下

我不管他是什么传输介质

这个你是有线的

还是无线的

我不管什么,我在这套相同的介质上搭建一个统一的网络

统一的网络

当然

这样这种设计方案会性能会比较好

因为他的方案很

就是你是自顶向下

只做了很少的底层的出现对吧

因为他只是把介质出现

恩但是呢

他会对这两个网络呢

他原有的设计

它原有的网络传输的协议封包

都需要对他自己做重新的设计

重新的改写

这时候呢

代价还是比较高的

对吧

你原来的网络已经工作得很好

我把这个网络的这个方案全部推倒

我重新设计一套来涵盖arpnet,推倒统一建起来

移动网络把这个分组无线分组交换的网络

原来工作的很好

我把你推倒

然后再重新建立一套建立在这两种网络之上的一个统一的方案

这种的代价是可以想象的吧

可以想象就是

如果这种方案可以成功的话

就必须合并是现存的不同网络架构

就是此外的网络

还有管理域的问题

因此要实现这样一种方式的互联网似乎有些雄心壮志了

对吧允许用于雄心壮志

那最终选择的是什么样的方案呢

他这地方在技术,他选择了分组交换复用

技术选择就是分组交换电路交换的方法呢

也被考虑过

但网络所要支持很多应用

是基于分组交换方式

比如远程登录需要互联起来的网络也是分组交换网

所以分组交换技术成为了互联网架构的基础

还有呢

就是存储转发

由于存储转发分组交换技术在arpnet内部网络中的被充分研究并获得成功

所以,利用这个互联网的分组交换

作为一个关键点

让网络互连起来也就是我们所说的网关的核心功能

也就说

这个两个网络都工作的很好

这两网络本身的工作的很好

我在这两个网络中间加一个网关

这样呢

我做的工作呢

你这个网络连到我这个网关上你这个arpnet连到

我这个网关上我能和你这两个网络通信对吧

那么在网关上呢

我在做一个存储

转发

分组交换

这样呢

两边的原有的网络的架构都不需要做任何变化

我只需要在这个网关上写一点代码

做一点处理

两个网络通信了

还是一个就是

比较在代价上比较小的

再就是代价比较小的

也就是在原有的基础上做了一种工作

这是我们讲

就是互联网的就是最初的这个产生的原因以及产生的核心技术

也就是存储转发的分组交换

然后呢

还有产生了一个网关对吧网关

那我们再来看互联网架构的核心

设计的核心目标对吧

互联网架构设计的核心目标是开发一种能够将现存不同类型的网络互连起来

充分利用了也就复用的有效技术

是吧

也就是网络的网络啊

也就是网络的网络了对吧

而在网络之上

让这个网络连接起来

连接起来

这样的就是互联起来了

网络呢

可以提供更大范围的服务

对吧

因为原来的网络呢

只能是在这网络内访问现在呢

把网络互连起来

把网络互联起来,我当前的网络呢

我就可以访问其他网络里面的资源

其他网络里面的服务器是吧

他这个网络的覆盖范围服务的范围

我在网络上架一台服务器

我原来服务呢

是本地的

这个网络那是网络互连起来了之后呢

我服务的范围就可以到所有互联的,这个互联网上的用户都可以访问我这台服务器

它的服务范围大大扩大了对吧

所以就是互联网架构设计的核心目标

就是把网络互连起来

所谓所以叫互联网所有这些设计决策呢

构成了互联网架构的核心

哪些设计决策呢

就是将不同类型的网络利用网关互连起来

实现分组交换方式的通信

其中网关那是基于存储转发算法实现分组传输的

就是网络架构设计中的核心目标

那就是很有效的把这些网络互连起来

但是却没有就是没有说明有效互联起来

这些网络要达成具体什么样的目标对吧

那么我们这地方呢

就总结一下

就是互联网架构

这就是逐渐演化的时候

他具体达成哪些目标

除了这个核心目标之外

是把网络互连起来有效的互联起来

这个目标之外

互联网体系结构课程列表:

第一周:互联网概述

-课程内容简介

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-网络协议基础

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-上网浏览网页背后的网络通信过程

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-实验环境安装配置

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-网络相关命令

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-本周作业

--外部链接

第二周:Socket网络编程

-编译、构建和调试

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-Socket接口

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-UDP范例代码

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-TCP范例代码

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-本周作业

--外部链接

第三周:TCP协议与Linux内核

-TCP协议概述

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-Linux网络协议栈源代码简介

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-Linux系统的编译、构建和调试

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-TCP协议源代码分析

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-本周作业

--外部链接

第四周:IP协议及路由表

-IP协议基础

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-路由表

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-路由转发举例

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-IP协议栈源代码解析

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-路由协议简介

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-网络层数据传输路径解析

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-本周作业

--外部链接

第五周:ARP协议及ARP缓存

-ARP协议基础

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-ARP解析的过程

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-ARP解析在网络传输过程中的作用

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-ARP协议栈源代码解析

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-本周作业

--外部链接

第六周:二层交换网络及转发过滤数据库

-以太网基础

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-交换机的学习、转发和过滤数据库

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-常见二层协议

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-数据链路层在Linux网络协议栈中的一些关键代码分析

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-本周作业

--外部链接

第七周:DNS协议及域名存储与解析

-DNS协议基础

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-DNS域名的存储

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-DNS域名解析过程分析

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-本周作业

--外部链接

第八周:互联网架构设计背后的渊源

-互联网架构设计的最初动机与核心目标

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-互联网架构设计的具体目标及背后重要权衡

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-课程考核

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Video笔记与讨论

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