1. 什么是Internet
1.1.1 Internet概述
Internet用于将世界上各种各样的终端设备（hosts或者end systems）连接到一起，各种设备通过communication links以及packet switches进行连接。communication links具有各种不同的材质，因而有着不同的传输速率，packet switch从coming communication links获取数据包并发送到一个outgoing communication link中。packet switch分为link-layer switches和router两种，前者主要用于access network，后者主要用于network core。
各个终端系统通过residential ISP加入Internet，每个residential ISP都是一个由communication links和packet switch组成的network，如果要让全世界的终端都能互相连接，还需要让更上层的ISP将residential ISP互联，上层的ISP由高速router以及光纤互联，每个ISP network都独自运行管理。
最后，终端系统以及packet switch收发数据包需要协议进行控制，当前主流的协议即TCP/IP。
1.1.2 A Services Description
从另一个角度来说，我们可以把Internet看作为运行在终端系统中的应用提供服务的基础设施，连接到Internet中的终端系统为运行其上的应用提供了一系列标准接口，即Socket Interface，通过调用它们，运行在一个终端系统上的应用能利用Internet基础设施将数据发送到另一个终端上的应用。
1.1.3 协议是什么？
协议定义了两个或多个通信实体之间进行交互的消息的格式和顺序，以及当收到或者发送消息以及其他事件之后，应该采取的行动。
1.2 Network Edge
1.2.1 Access Networks
Access Networks是指将终端系统连接到第一个router（也称edge router）的network，access network可以根据使用场景进行划分，每种场景下又有多种技术可供选择，具体如下：
Home Access：DSL, Cable, FTTH, Dial-up and Satellite
DSL：利用了原有的电话系统，DSL modem将数字信号转换为模拟信号，连同电话数据传输到电话公司的Central Office（CO），CO的DSLAM将两种信号进行分流，分别流入Internet和电话网络，同时接收端也有Splitter用来分流。信道根据频率被划分为三部分，分别为普通的双向电话信道，网络数据的上传信道以及下传信道。DSL仅适用于近距离传输。
Cable：和DSL类似，Cable利用了已有的Cable Television的基础实施，大概五百到五千户家庭通过Coaxial Cable连接到一个Fiber Node，Fiber Node再通过Fiber Cable传输到CMTS，CMTS和DSL中的DSLAM类似，用于将模拟信号转换为数字信号并转入Internet，当然Cable也有cable modems和PC相连。Cable Internet Access一个非常重要的属性是它其实是一种共享的广播介质，它的上传以及下载的信道都是所有用户共享的。因此在上传时需要Multiple Access Protocol用于协调传输并且避免冲突。
FTTH：根据架构可分为Active Optical Networks（AONs）和Passive Optical Networks（PONs），AON实际上就是switched Ethernet。对于PON，每家都有一个叫ONT的设备，用户可以将home router连接到ONT上从而访问Internet。多个家庭的ONT再通过Optical Splitter连接到一条光纤并连向CO，CO中有一个叫OLT的设备将光信号转换为电信号，并且通过telco router连接到Internet。