電腦網路導論

與網路的第一次邂逅——網路的應用

舉例：

瀏覽器(The browser)：chrome, firefox, IE, etc. 、

線上遊戲(Online game)、

電子郵件(Email)：gmail, hotmail, etc. 、

線上社群網路(Online Social Network)：facebook, twitter, etc. 、

串流音頻視頻(Streaming Audio Video)：youtube, kkbox, etc. 、

雲端硬碟(File Sharing)：google drive, dropbox, webstorage, etc. 、

即時通軟體(Instant Messaging)：Line, Skype, etc.

常用術語(terminology)：

Uniform Resource Locator, URL：統一資源定位器/定位位址 ，俗稱網頁地址（網址），如同在網路上的門牌，是網際網路上標準的資源的位址（Address）。

EX. https://sites.google.com/view/jason-note/

建立在網路協議的基礎之上，例如：HTTP。

Domain Name ：網域名稱，簡稱域名、網域，為便於人類使用的名字。

EX. sites.google.com/view/jason-note/

Internet Protocol, IP：網際網路協定，是用於封包交換網路的一種關於資料的協定。

IP是在TCP/IP協定中網路層的主要協定，任務是僅僅根據源主機和目的主機的位址傳送資料。為此目的，IP定義了尋址方法和資料報的封裝結構。第一個架構的主要版本，現在稱為IPv4，仍然是最主要的網際網路協定，儘管世界各地正在積極部署IPv6。

Domain Name System(or Service), DNS：網域名稱系統，將域名和IP位址相互對映的一個分散式資料庫，能夠使人更方便地存取網際網路。DNS使用TCP和UDP。DNS就像是一個自動的電話號碼簿，我們可以直接撥打wikipedia的名字來代替電話號碼（IP位址）。我們直接呼叫網站的名字以後，DNS就會將便於人類使用的名字（如www.wikipedia.org）轉化成便於機器識別的IP位址（如208.80.152.2）。

HyperText Transfer Protocol, HTTP：超文字傳輸協定，是網際網路上應用最為廣泛的一種網路協議。先建立連線後，透過TCP來傳送資料(封包)，過程中，可能會有封包遺失的問題，這個時候，TCP會要求資料發送端再次傳送資料，使其正確接收。

Hypertext Transfer Protocol Secure, HTTPS：超文字傳輸安全協定，是一種網路安全傳輸協議。在計算機網路上，HTTPS經由超文字傳輸協定進行通訊，但利用SSL/TLS來加密封包。HTTPS開發的主要目的，是提供對網路伺服器的身分認證，保護交換資料的隱私與完整性。這個協議由網景公司（Netscape）在1994年首次提出，隨後擴展到網際網路上。

Transmission Control Protocol, TCP：傳輸控制協定，是一種連接導向的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通訊協定，由IETF的RFC 793定義。在簡化的電腦網路OSI模型中，它完成第四層傳輸層所指定的功能，用戶資料報協定（UDP）是同一層內另一個重要的傳輸協定。

User Datagram Protocol, UDP：用戶資料報協定(又稱：用戶封包協定、使用者資料包協定 )

術語(terminology)

電腦網際網路(第六版)專有名詞註記

Chapter 1 Computer Networks and the Internet

sec.1.1.1 A Nuts-and-Bolts Description

communication links 通訊連線
switches 交換器
Internet-connected devices 網際網路連線裝置
sensors 感應器
Web cams 網路攝影機
game consoles 遊戲機
picture frames 電子相框
washing machines 洗衣機
Internet 網際網路
computer network 計算機網路
the public Internet(a specific computer network) 公眾網際網路(一種特定的計算機網路)
network 網路
principal vehicle 主要工具
protocol [ˋprotə͵kɑl] 協定：control sending, receiving of messages 控制訊息的寄送、接收 Ex. TCP、IP、HTTP、Skype、802.11
nuts and bolts (原指螺帽、螺釘)慣用語：基本元素、基本的卻也是重要的組成部分
networking 建立關係網路；電腦系統的連線作業
infrastructure[ˋɪnfrə͵strʌktʃɚ] 基礎設施
distributed applications 分散式應用程式
servers 伺服器
computing devices 計算機裝置，又稱：Internet end systems 網際網路終端系統、hosts 主機、end systems 終端系統

EX.traditional desktop PCs 傳統桌上型PC、Linux workstations Linux工作站、servers 伺服器、laptops 可攜式電腦、smartphones 智慧型手機、tablets 平板電腦、TVs 電視、gaming consoles 遊戲機、Web cams 網路攝影機、automobiles 汽車、environmental sensing devices 環境感測裝置、picture frames 電子相框、home electrical and security systems 家用電子保全系統

automobiles 汽車
environmental sensing devices 環境感測裝置
home electrical and security systems 家用電子保全系統
intermittently[ɪntɚˋmɪtəntlɪ] 間隔地; 斷斷續續地
ISC，Internet Systems Consortium 網際網路系統協會
consortium[kənˋsɔrʃɪəm] 合夥；聯合；國際財團；國際借款團
ITU，International Telecommunication Union 國際電信聯盟
End systems are connected together by a network of communication links and packet switches.

終端系統是藉由通訊連結與封包交換器所構成的網路相連在一起。

Communication links are made up of different types of physical media, including coaxial cable, copper wire, optical fiber, and radio spectrum. Different links can transmit data at different rates, with the transmission rate of a link measured in bits/second.

通訊連結由不同類型的實體媒介所構成，包括同軸電纜、銅線、光纖以及無線電頻譜。不同的連結（即：不同類型的實體媒介）能夠以不同的速率傳送訊息，其中連結的資料傳輸率是以每秒位元數為單位(bit per second, bps)。

transmission rate 資料傳輸率( bits/second, bps)：通常指發射器、傳輸媒介與接收器三者允許之bps最大極限當中之最小值。常以頻寬(bandwidth) 稱之。
packet switches 封包交換器：

A packet switch takes a packet arriving on one of its incoming communication links(傳入的通訊連結) and forwards(轉送) that packet on one of its outgoing communication links(傳出的通訊連結). 封包交換器會從其中一個傳入的通訊連結取得抵達的封包，然後將該封包從其中一個傳出的通訊連結轉送出去。(幫助資料在終端系統之間交換)
The two most prominent(突出) types in today’s Internet are routers(路由器) and link-layer switches(連結層交換器).
Link-layer switches are typically used in access networks(連線網路), while routers are typically used in the network core(網路核心).
★ access networks(連線網路)：
★ the network core(網路核心)：

jargon [ˋdʒɑrgən] 行話
packets 封包：When one end system has data to send to another end system, the sending end system segments the data and adds header bytes to each segment. The resulting packages of information, known as packets in the jargon of computer networks. 當某個終端系統有資料要傳遞給另一個終端系統時，傳送端系統會將資料切分為區段，並且在每份區段前加上標頭位元組。如此所得到的資訊包裹，在計算機網路的行話中稱作封包。 To send a message from a source end system to a destination end system, the source breaks long messages into smaller chunks of data known as packets. 要從一個來源終端系統傳送一訊息到目的終端系統，來源處需要把很長的訊息切割成小型的資料塊，也就是所謂的封包。
ISP, Internet Service Providers 網際網路服務供應商

EX. residential ISPs 家用ISP、corporate ISPs 企業ISP、university ISPs 大學ISP、ISPs that provide WiFi access in public places 公共場所提供WiFi連線的ISP
Each ISP is in itself a network of packet switches and communication links. 每家ISP本身都是一個由封包交換器與通訊連結所構成的網路。
provide a variety of types of network access to the end systems 提供各種網路連線方式給終端系統：residential broadband access 家用寬頻連線(EX.cable modem、DSL)、high-speed local area network access 高速區域網路連線、wireless access 無線網路連線、56 kbps dial-up modem access 56kbps的數據機撥接連線
the end systems 終端系統：computing devices 計算機裝置
56 kbps dial-up modem access 56kbps的數據機撥接連線：通過本地電話線經由數據機連接網際網路，於1990年代網路剛興起時比較普及，上網時會占用電話線，不能撥及不能接電話。一般按分鐘或按秒收費，上網速率最高達到56Kbps，當上網時不能撥打電話；撥打電話時不能上網，亦較容易斷線，開始連線時會發出輕度聲響。(from：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%92%A5%E8%99%9F%E9%80%A3%E7%B7%9A)
cable modem 有線電視纜線數據機：是利用有線電視雙向同軸電纜提供網際網路相關應用服務的技術，上行頻率介於5至50MHz，下行頻率佔用一個或以上的電視頻道頻寬（6MHz）。(from：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%9C%E7%B7%9A%E6%95%B8%E6%93%9A%E6%A9%9F)
Digital Subscriber Line, DSL 數位用戶迴路：1988年，貝爾實驗室一位工程師設計了一種方法可以讓數位訊號載入到電話線路未使用頻段，這就實現了不影響話音服務的前提下在普通電話線上提供資料通訊。(from：https://zh.wikipedia.org/wiki/DSL)The residential telephone line(家用電話線路) carries both data(資料) and traditional telephone signals(傳統電話訊號) simultaneously, which are encoded(編碼) at different frequencies: • An ordinary two-way telephone channel(傳統雙向電話通道), in the 0 to 4 kHz band(頻帶) • A medium-speed upstream channel(中速上傳通道), in the 4 kHz to 50 kHz band • A high-speed downstream channel(高速下傳通道), in the 50 kHz to 1 MHz band
Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL 非對稱數位用戶迴路：上傳與下載的頻寬不對稱(上行與下行速率不相同)，因此稱為非對稱。上行指從用戶到ISP的方向(上傳)；下行指從ISP到用戶的方向(下載)。採用分頻多路復用技術把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個相對獨立的頻道，從而避免了相互之間的干擾。通常ADSL在不影響正常電話通訊的情況下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。 (from：https://zh.wikipedia.org/wiki/ADSL)
also provide Internet access to content providers, connecting Web sites directly to the Internet

subscriber[səbˋskraɪbɚ]n. [C] 可數名詞電話用戶；訂戶
Cisco VNI, Cisco Visual Networking Index 思科視覺化網路指數： estimating global Internet traffic, etc. 估計全球網際網路流量等等。
1 exabyte(艾位元組, EB) = 10^18 bytes(位元組) p.s. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%89%BE%E5%AD%97%E8%8A%82
route 路由、path 路徑：The sequence of communication links and packet switches traversed by a packet from the sending end system to the receiving end system is known as a route or path through the network. 封包從傳送端系統到接收端系統所經歷的一連串通訊連結及封包交換器，稱作封包通過的路由或路徑。

communication links 通訊連結：光纖(optical fiber)-可傳送約50km、同軸電纜(coaxial cable)-可傳送幾公里(ex.50Mbps 可傳送約1km以上)、無線電頻譜(radio spectrum)-可傳送約1~2km 、銅線(twisted-pair copper wire 雙絞銅線對)-可傳送幾百公尺(ex.VDSL 55Mbps 可傳送約600m from:https://zh.wikipedia.org/wiki/VDSL) 四種連結方式
packet switches 封包交換器：路由器、連結層交換器
End systems are connected together by a network of communication links and packet switches. 終端系統是藉由通訊連結與封包交換器所構成的網路相連在一起。
routers 路由器：簡單來說，路由器就是用來決定當網路訊號進入該路由器時，應該由哪一個輸出端傳送出去。

packet-switched networks 封包交換網路：與運輸網路(transportation networks)雷同。

封包交換網路：由路由(路徑)構成，封包交換網路傳輸封包。
運輸網路：由高速公路、一般道路及交流道構成，運輸網路運輸車輛。
packets are analogous to trucks 封包類似卡車
communication links are analogous to highways and roads 通訊連結類似高速公路、一般道路
packet switches are analogous to intersections 封包交換器類似交流道
end systems are analogous to buildings 終端系統類似建築物

access vt. 及物動詞【電腦】存取（資料）
Transmission Control Protocol, TCP 傳輸控制協定
Internet Protocol, IP 網際網路協定：The IP protocol specifies the format of the packets that are sent and received among routers and end systems. IP協定規定了在路由器和終端系統間傳送與接收的封包格式。
Internet standards 網際網路標準：為了使人們可以同意每個協定所做的事情、產出能夠相互操作的系統和產品，而制定網際網路標準。此標準由網際網路工程工作小組 [Internet Engineering Task Force (IETF)] 所開發。
requests for comments, RFC 建議需求： IETF standards documents IETF標準文件。 to resolve network and protocol design problems that faced the precursor to the Internet 負責解決網際網路先驅所面臨到的網路與協定設計問題
★Allman
Ethernet 乙太網路(RJ-45)：是一種電腦區域網路技術。(from：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%A5%E5%A4%AA%E7%BD%91)
RJ-45 connector：a commonly-used name for the 8P8C modular connector used for Ethernet cables and other connections
Local Area Network, LAN 區域網路：指覆蓋局部區域（如辦公室或樓層）的電腦網路。(from：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B1%80%E5%9F%9F%E7%BD%91)
Metropolitan Area Network，MAN 都會網域(路)：指大型的計算機網路。(from：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9F%8E%E5%9F%9F%E7%BD%91)
Plain Old Telephone Service, POTS 普通老式電話服務老式電話服務
Head End 頭端
Downstream 下行：頭端→用戶端
Upstream 上行：用戶端→頭端

sec.1.1.2 A Services Description

再次回想：什麼是網際網路 ?我們有兩種回答方式：

描述網際網路的基本元素：組成網際網路的軟硬體基本元件(sec1.1.1)
提供服務給分散式應用的基礎網路設施[The Internet in terms of a networking infrastructure that provides services to distributed applications.](sec1.1.2)

infrastructure[ˋɪnfrə͵strʌktʃɚ] 基礎設施
review sec1.1.1 組成網際網路的部分：

end systems 終端系統 (hosts 主機)
communication links 通訊連結、packet switches 封包交換器：終端系統是藉由通訊連結與封包交換器所構成的網路相連在一起。
routers 路由器、link-layer switches 連結層交換器：封包交換器在現今網際網路中，最知名的兩種是routers & link-layer switches
route 路由 (path 路徑)：封包從傳送端系統(the sending end system)到接收端系統(the receiving end system)所經歷的一連串通訊連結及封包交換器，稱作封包通過的路由或路徑。
packets 封包：當某個終端系統有資料要傳遞給另一個終端系統時，傳送端系統會將資料切分為區段，並且在每份區段前加上標頭位元組。如此所得到的資料包裹，在計算機網路的行話中，稱作封包。
★ protocol 協定：為了使得人們可以產出能夠相互操作的系統與產品，而由IETF 所開發的一套網際網路標準(Internet standards)，提供設計協定的建議需求(requests for comments, RFC)，以供每個人去同意、遵守。

electronic mail 電子郵件、Web surfing 網頁瀏覽、social networks 社交網路、instant messaging 即時訊息、Voiceover-IP (VoIP) 網路電話、video streaming 影音串連、distributed games 分散式遊戲、peer-to-peer (P2P) file sharing 點對點檔案分享、television over the Internet 網路電視、remote login 遠端登入、etc. 上述這些應用均屬分散式應用(distributed applications)
distributed applications 分散式應用：involving multiple end systems that exchange data with each other 牽涉到多個會彼此交換資料的終端系統
Internet applications run on end systems—they do not run in the packet switches in the network core. Although packet switches facilitate the exchange of data among end systems, they are not concerned with the application that is the source or sink of data.
a platform for applications 應用程式平台：在某個終端系統上執行的軟體組件，要如何指揮網際網路傳遞資料給在另一個終端系統上執行的軟體組件?
Application Programming Interface, API 應用程式介面：

specifies how a program running on one end system asks the Internet infrastructure to deliver data to a specific destination program running on another end system 規範在終端系統上執行的軟體組件要如何要求網際網路基礎設施遞送資料，交給在另一個終端系統上執行的特定目的端軟體組件
a set of rules that the sending program must follow so that the Internet can deliver the data to the destination program 一組傳送端軟體必須遵守的規則，以便網際網路能夠遞送資料給目的地軟體組件

sec.1.1.3 What Is a Protocol?

Uniform Resource Locator, URL 網址
scenario[sɪˋnɛrɪ͵o] 情境
GET：HTTP請求方法，向指定的資源發出「顯示」請求。使用GET方法應該只用在讀取資料，而不應當被用於產生「副作用」的操作中，例如在Web Application中。其中一個原因是GET可能會被網路蜘蛛等隨意存取。(from：https://zh.wikipedia.org/wiki/Hypertext_Transfer_Protocol#.E8.AF.B7.E6.B1.82.E6.96.B9.E6.B3.95)

sec.1 . 2 The Network Edge

delve[dɛlv] vi. 不及物動詞探究，鑽研；搜索[（+into）]
end systems 終端系統(= hosts 主機)：

The computers and other devices connected to the Internet are often referred to as end systems. 連結到網際網路上的電腦或裝置，稱作終端系統。
They are referred to as end systems because they sit at the edge of the Internet. 之所以它們被稱為終端系統，是因為它們位於網際網路的邊際。
End systems are also referred to as hosts because they host (that is, run) application programs. 終端系統也被稱為主機，因為它們會主持(也就是執行)應用程式(EX. a Web browser program 網頁瀏覽器程式, a Web server program 網頁伺服器程式, an e-mail client program 電子郵件讀取程式, an e-mail server program 電子郵件伺服器程式)。
可再細分為兩大類：clients 用戶端、servers 伺服器

以下為非正式說法(Informally)：

clients 用戶端：tend to be desktop and mobile PCs, smartphones, and so on 傾向於桌上型和行動式PC、智慧型手機等等
servers 伺服器：tend to be more powerful machines that store and distribute Web pages, stream video, relay e-mail, and so on 傾向於功能更強大的機器，像是那些用來存放與散播網頁、串流視訊、傳送電子郵件的機器等等

relay[rɪˋle] v.動詞分程傳遞；傳達；轉運
data centers 資料中心：Today, most of the servers reside in large data centers. 今日，大多數伺服器(可以讓我們接收搜尋結果、電子郵件、網頁、視訊)駐留在大數據中心。
Internet of things, IOT 物聯網

sec.1.2.1 Access Networks

終端系統(主機)會執行 應用程式
位於網路邊際的終端系統：之所以它們被稱為終端系統，是因為它們位於網際網路的邊際。
Access Networks 連線網路：The network that physically connects an end system to the first router (also known as the “edge router”) on a path from the end system to any other distant end system. 將終端系統，與從該終端系統到其他任何遙遠的終端系統之路徑上的第一具路由器(邊際路由器)，兩者完全地相連。
Today, the two most prevalent types of broadband residential access 今日，兩種最普遍的寬頻家用連線類型：

digital subscriber line (DSL) 數位用戶迴路(DSL)
cable 纜線

prevalent[ˋprɛvələnt] a.形容詞流行的，盛行的；普遍的[（+among/in）]
telco[ˈtelkəʊ] n.名詞電信公司
twisted-pair copper wire 雙絞銅線對
central office, CO 中央機房
digital subscriber line access multiplexer, DSLAM 數位用戶迴路連線多工器：透過電話線提供高速網際網路接入服務。 DSLAM是一種安裝在近用戶端的網路裝置，利用多工技術將大量用戶的DSL線路連接至高速骨幹網路。 [1] 電信公司通過將DSLAM安裝在離電話交換機較遠距離上，讓那些原本因為離電話交換機的距離超出DSL最大工作距離的客戶，得以使用DSL技術。(from：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%95%B8%E4%BD%8D%E7%94%A8%E6%88%B6%E7%B7%9A%E8%B7%AF%E6%8E%A5%E5%8F%96%E5%A4%9A%E5%B7%A5%E5%99%A8)

★The home’s DSL modem takes digital data(數位資料) and translates it to high-frequency tones for transmission over telephone wires to the CO; the analog signals(類比訊號) from many such houses are translated back into digital format at the DSLAM. (看不懂第二句要表示什麼)
Splitter 分歧器：a splitter separates the data and telephone signals arriving to the home and forwards the data signal to the DSL modem.
★Dischinger