コンピュータ・ネットワーク

構成

まずは総論

そこから層ごとに章立てされている。

下層から上層の順に

モデルの比較

データ・リンク層

名前が違う: リンク層

ネットワーク層

名前が違う: インターネット層

トランスポート層

ここの上と下とで分割できる: provider/user

つまり、単に共通してると言ってる。

アプリケーション層

セッション層とかプレゼンテーション層とかは不要だった。ここは TCP/IP model が正しかった。

役割

segment stream

担当: transport entity

これが peer

2 types: connection(less)

buffering の方式

両端のどっちでやるか

送信元（起点）

宛て先（終点）

burst 多し

両端で動的に確保する。

削減: 送信側

高スループットの場合

e.g. ファイル転送など

受信者がバッファする。

要求

buffer space 管理

e.g. TCP header: window size

制御segが紛失したら deadlock risk あり。

課題

ネットワーク帯域に制限される場合

つまり輻輳など

対策: フロー制御と輻輳制御

crash

対策: crash 回復

確認通知など

さらなる課題

クラサバの設計で回避できない

完璧なE2E確認通知は実現不可能では？

輻輳

この層で流量を制御して対策する。これのみ

機能

ざっくり相乗り

ざっくり高速化

役割: E2E (end-to-end) 転送

packet stream

peer へ packet を best effort で転送する。ネットワークの内外は問わない。

仮想線路を またぐ。

経路選択も やる。

構成要素

ISP設備

router

user設備

router

ISPのrouterと同じ。

昔はモデルからISP側のrouterに直結することもあったらしい。

LAN

バックボーン

第一層ネットワーク

方式と主義

connectionless service

cf. end-to-end principle

ref. End-to-end arguments in system design

経路を記憶しない。

protocol

IP

connection service

e.g. virtual circuit（仮想回線）

経路を固定すべし。

protocol

MPLS

routing algorithms

topology-based

sink tree

⊂ spanning tree

データ・リンク層 = data link layer

役割: 順序通り重複なしのパケット伝送

frame stream

（仮想）線路は またがない。

protocols

abbr. Point-to-Point Protocol

comb.

LCP

NCP

実装

over SONET

PPPoE

over Ethernet

PPPoA

over ATM

sublayers

types

point-to-point

e.g. PPP

n = 2

broadcast

e.g. MAC

n ≥ 2

network types

副層 (sublayer)

つめこみすぎの所以。

spanning tree

VLAN

frameが識別子を持つ。

コネクション指向の色が出てきた。

役割: bit stream の伝送

媒体上でシンボルを伝送する。

topics

other topics:

↑のゴロあわせ

ブデネトア

下から上に

プ (L5) とセ (L6) は不要。

アトネデブ

以下の 3つを区別したのが最大の成果では ないか

サービス

service

インタフェース

interface

プロトコル

protocol

モデルの概念

上下（階層）

data link layer / MAC sublayer

1 channel を全員で共有してる。

対策しないと競合する。

書籍では、まず 静的割り当て から説明してる。

定式化

仮定

独立性

単純化

単一性

変え様がない。

誤りは collision（衝突）のみ

有線: 中断できる vs 無線: 中断できない

信頼性は他の仕事

連続時間 vs 離散時間

i.e. スロット化の有無

搬送波検知の有無

有線: 可能 vs 無線: 制限的

様態

contention system（ja: 競合システム）

割り当て方式

静的割り当て

burstなし前提

subchannels への分割

非効率

空き時間など

where

avg arrival rate = λ

疑義

複数待ち行列に分けると遅延が悪化することも分かる。

動的割り当て

burstあり

algorithms

ALOHA

Hawaii 発祥だから

time

continuous: pure ALOHA

理論上の最高効率 = 1/(2e)

discrete: slotted ALOHA

衝突リスクの期間が半減

理論上の最高効率 = 1/e

比較

bridge vs router

bridge

同種ネットワーク

router

異種ネットワーク

multi protocol router

cf. MPLS

標準化

standardization

2つ

de facto

de jure

問題事象

送信者側から見たパケロス

送信レート制御の必要性

原因2つ

フロー制御の失敗。受信者側で（バッファーとかがあふれる。

輻輳。ネットワーク内で あふれる。

第6版で割愛されたモノ

4Gに負けたか

5Gの展望？

アドホックな無線通信はあれど、言うほどネットワークではない。

トピック

米国で一般に普及してるケーブルテレビの解説が厚い。

ref.

Computer Networks

原著

ISBN: 9781292374017

OCLC: 1273921973

『コンピュータネットワーク』水野忠則ほか訳

aka. MAC