體系結(jié)構(gòu)
計算機網(wǎng)絡(luò)概念
- 一個將分散的、獨立的系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)
組成與功能
- 組成部分：軟件、硬件趋急、協(xié)議，工作方式： 邊緣部分和核心部分势誊，功能組成：通信子網(wǎng)(OSI模型下三層)和資源子網(wǎng)
- 數(shù)據(jù)通信呜达，資源共享，分布式處理（三大功能）粟耻，提高可靠性查近，負(fù)載均衡
分類
-
分布范圍
- 廣域網(wǎng)眉踱，城域網(wǎng)，局域網(wǎng)霜威，個人區(qū)域網(wǎng)
-
傳輸技術(shù)
- 廣播式谈喳，點對點
-
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
- 總線型，星型戈泼，環(huán)形婿禽，網(wǎng)狀型
-
使用者
- 專用網(wǎng)、公用網(wǎng)
-
交換技術(shù)
-
電路交換大猛，報文交換谈宛，分組交換
-
其中分組交換分為
- 數(shù)據(jù)報，無連接胎署，每個分組都有完整的目的地址
- 虛電路，面向連接窑滞，提供可靠服務(wù)琼牧，分組不包含目的地址，包含虛電路標(biāo)識符哀卫，僅在建立連接階段使用目的地址
-
-
性能指標(biāo)
帶寬
-
時延
- 發(fā)送時延巨坊，傳輸時延，排隊時延此改，處理時延
-
時延帶寬積
- 傳播時延X帶寬
吞吐量
往返時間
速率
分層結(jié)構(gòu)
在各個層次中每個報文分為兩部分 SDU和PCI組成PDU
-
協(xié)議（語義趾撵，語法和同步），接口和服務(wù)
-
協(xié)議是水平的共啃，服務(wù)是垂直的占调，相臨兩層通過SAP交互
- 服務(wù)類型是否面向連接，可靠移剪，應(yīng)答六種
-
OSI協(xié)議
-
7層（低三層通信子網(wǎng)究珊，高三層資源子網(wǎng)）
-
物理層（SAP: 網(wǎng)卡接口）
- 定義DCE,DTE的物理和邏輯連接方式，進行透明比特流傳輸
- 接口標(biāo)準(zhǔn)：EIA, X.21
-
數(shù)據(jù)鏈路層（點對點）（SAP:MAC地址）
- 幀纵苛，功能組幀剿涮，流量控制，差錯控制攻人，傳輸管理
- 協(xié)議：PPP取试，HDLC，SDLC怀吻，STP瞬浓，幀中繼
-
網(wǎng)絡(luò)層（SAP:IP地址）
- 數(shù)據(jù)報，進行路由選擇烙博，流量控制瑟蜈，差錯控制烟逊，擁塞控制，網(wǎng)際互聯(lián)
- 協(xié)議：IP，ICMP，IGMP篇亭，ARP白嘁，RARP，OSFP缨伊，IPX
-
傳輸層（端對端）（SAP:端口號）
- 報文段和用戶數(shù)據(jù)報，主機中兩個進程的通信，提供端對端可靠傳輸臣缀，流量控制，差錯控制泻帮，數(shù)據(jù)傳輸管理
-
會話層
- 建立連接（SYN）精置，并在連接上有序傳輸數(shù)據(jù)
-
表示層
- 數(shù)據(jù)和信息相互轉(zhuǎn)化，如解密加密
-
應(yīng)用層（SAP:用戶界面）
- 用戶與網(wǎng)絡(luò)的潔敏锣杂，如FTP脂倦，SMTP，POP3元莫，HTTP
-
TCP/IP協(xié)議
-
4層
-
網(wǎng)絡(luò)接口層
- 類似物理層和數(shù)據(jù)鏈路層
-
網(wǎng)際層
- 類似網(wǎng)絡(luò)層
-
傳輸層
- 有連接可靠傳輸
- 無連接不可靠傳輸
應(yīng)用層
-
OSI和TCP/IP協(xié)議 區(qū)別
- 網(wǎng)絡(luò)層面向連接和無連接赖阻，傳輸層 無連接，TCP/IP相反
- 精確定義 服務(wù)踱蠢，協(xié)議和接口火欧，而TCP/IP沒有區(qū)分
物理層
功能
- 透明傳輸比特流
通信基礎(chǔ)
數(shù)據(jù)：傳輸信息的實體，分為串行和并行傳輸茎截，遠(yuǎn)距離串行
-
信號：數(shù)據(jù)的電氣或電磁表現(xiàn)苇侵，是數(shù)據(jù)的存在形式。模擬信號：連續(xù)的數(shù)據(jù)/信號 數(shù)字信號：離散的數(shù)據(jù)/信號
-
基帶信號
- 將信號0和1用不同電壓表示在數(shù)字信道上傳輸稼虎，基帶傳輸
-
寬帶信號
- 將基帶信號調(diào)制成頻分復(fù)用模擬信號在模擬信道上傳輸衅檀，寬帶傳輸
-
碼元: 一個固定的信號波形表示一個K進制數(shù)字
信源，信道（≠電路霎俩，電路往往包括發(fā)送和接收信道）哀军，信宿
交互方式：單工（無線電廣播），半雙工打却，全雙工
-
速率杉适，波特和帶寬
- 速率=波特*1Baud所攜帶的數(shù)據(jù)
- 帶寬 原是信號的頻帶寬度，網(wǎng)絡(luò)中指最高數(shù)據(jù)率
- 波特率：每秒信號變化次數(shù)
-
奈奎斯特定理(信道理想狀態(tài)下柳击，沒有噪聲)
- 極限數(shù)據(jù)傳輸率=2Wlog2V (極限碼元傳輸率2*W)
-
香農(nóng)定理
- 極限傳輸速率=Wlog2(1+S/N) 信噪比=10log10(S/N)
-
編碼與調(diào)制
調(diào)制 數(shù)據(jù)-->模擬信號
編碼 數(shù)據(jù)-->數(shù)字信號
模擬數(shù)據(jù)可通過PCM編碼器轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號猿推，數(shù)字?jǐn)?shù)字通過QAM調(diào)制成模擬信號
-
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)-->編碼-->數(shù)字信號
- 不歸零碼 NRZ，反轉(zhuǎn)不零碼 NRZI ：反轉(zhuǎn)代表1 ，不轉(zhuǎn)代表0
- 曼徹斯特編碼 每個碼元中間跳轉(zhuǎn)蹬叭，可用于同步藕咏，頻帶寬度是原生基帶寬度的兩倍
- 差分曼徹斯特編碼 前一個是0跳轉(zhuǎn)，1不跳轉(zhuǎn)秽五，同步孽查，抗干擾
- 4B/5B編碼
-
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)-->調(diào)制-->模擬信號
- ASK 幅移鍵控 改變振幅 抗干擾能力差
- FSK 頻移鍵控 改變頻率 抗干擾強
- PSK 相移鍵控
- QAM 正交振幅調(diào)制 將ASK和PSK結(jié)合 R=Blog2(mn) 傳輸率等于波特率log2(相位振幅)
-
模擬數(shù)據(jù)-->編碼-->數(shù)字信號
- 抽樣，量化坦喘，編碼盲再。 常見于對音頻信號進行PCM，采樣頻率必須大于等于2倍最大頻率
模擬數(shù)據(jù)-->調(diào)制-->模擬信號
數(shù)據(jù)傳輸
-
電路交換
- 建立連接瓣铣，數(shù)據(jù)傳輸答朋，釋放連接。始終占用專用通信線路棠笑，直通式梦碗，不具備差錯控制能力，延遲小蓖救，實時性強叉弦，適合交互類通信。
-
報文交換
- 存儲轉(zhuǎn)發(fā)藻糖。無需建立連接，沒有分組库车，要求較大的緩存空間巨柒，長度不固定，不能用于語音柠衍。
-
分組交換
- 存儲轉(zhuǎn)發(fā)洋满，分組小，加速傳輸珍坊，不易出錯牺勾，減小時延。
傳輸介質(zhì)
-
導(dǎo)向型介質(zhì)
-
電磁波沿著固體媒介傳播
-
雙絞線
- 銅導(dǎo)線組成阵漏，絞合減少電磁干擾驻民，可增加金屬絲編織的金屬層（屏蔽雙絞線），在局域網(wǎng)和傳統(tǒng)電話網(wǎng)中普遍使用
-
同軸電纜
-
銅質(zhì)芯線履怯，絕緣層回还，屏蔽層組成
-
50Ω
- 傳送基帶數(shù)字信號，局域網(wǎng)中廣泛使用
-
75Ω
- 傳送寬帶信號叹洲，有線電視
-
-
-
光纖
-
單模光纖
- 適合遠(yuǎn)距離傳輸
-
多模光纖
- 多條不同角度光線在一條光纖中傳輸柠硕，近距離傳輸
-
-
-
-
非導(dǎo)向型介質(zhì)
-
空氣，真空运提，海水
- 無線電波
- 微波蝗柔，紅外線闻葵，激光，都需要接收方之間有一條視線通路癣丧，沿直線傳播
-
物理接口的特性
-
機械特性
- 物理結(jié)構(gòu)槽畔，引腳，引線數(shù)目坎缭，排線
-
電氣特性
- 電壓高低竟痰，傳輸速率和距離限制
-
功能特性
- 電壓代表意義，信號線用途
-
規(guī)程(過程)特性
- 各條物理線路的工作規(guī)程和時序關(guān)系
物理層設(shè)備
- 中繼器（轉(zhuǎn)發(fā)器）：將數(shù)字信號整形并放大掏呼，原理是再生坏快。遵循5-4-3規(guī)則。
- 放大器：放大模擬信號憎夷，將衰減的信號放大
- 集線器：相當(dāng)于多端口的中繼器莽鸿，只能在半雙工工作，每臺計算機平坦總寬帶拾给。收到的數(shù)據(jù)從其他端口輸出祥得。
- 無存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能，無法連接不同協(xié)議的兩個局域網(wǎng)蒋得。
數(shù)據(jù)鏈路層
功能
- 傳輸數(shù)據(jù)幀级及，差錯檢測（檢錯不糾錯 CRC）、流量控制额衙、組幀饮焦。加強物理層傳輸原始比特流的功能，改造成邏輯上無差錯的數(shù)據(jù)鏈路
為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)
- 無確定無連接窍侧，適用實時通信县踢，誤碼率低的通信信道。如以太網(wǎng)
- 有確定無連接伟件，誤碼率高的通信信道
- 有確定面向連接硼啤，使用要求可靠性高的場合
鏈路管理
- 連接的建立，維持斧账，和釋放過程
組幀
幀定界谴返，幀同步，透明傳輸咧织。要加首部和尾部亏镰，分組則不需要加尾部定界
-
字符計數(shù)法
- 幀頭部加計數(shù)字段，包括自身所占的一個字節(jié)
-
字符填充法
- 使用轉(zhuǎn)義字符定界
-
比特填充法
- 五個連續(xù)的1添加一個0拯爽，容易用硬件實現(xiàn)索抓，優(yōu)于字符填充
-
違規(guī)編碼法
- 局域網(wǎng)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)使用了這個方法
差錯控制
-
差錯是由于噪聲引起的，噪聲兩大類，前者可減少或避免逼肯，后者不可耸黑，是產(chǎn)生差錯的主要原因
- 隨機差錯：信道固有的隨機熱噪聲
- 突發(fā)差錯：外界引起的短暫沖擊噪聲
使用CRC（常用）/漢明碼發(fā)現(xiàn)位錯，通過ARQ或前向糾錯FEC 重傳出錯的幀（幀的丟失篮幢，重復(fù)大刊，失序）
-
檢錯編碼
奇偶檢驗嗎
-
循環(huán)冗余碼
- 多項式階為r 則幀低位加r個0，模二除三椿∪本可檢驗r位錯，逃離概率為1/2^r
-
糾錯編碼
-
海明碼 需滿足2^r>=m+r+1
- 糾錯d位需要碼距 2d+1
-
可靠傳輸通乘衙蹋靠 確定（無數(shù)據(jù)控制幀或者 捎帶確定）和超時重傳
流量控制
控制相鄰兩結(jié)點的流量伴郁，對于傳輸層控制的是源端到目的端的流量
-
停止等待協(xié)議
- 發(fā)送窗口=1，接收窗口=1 發(fā)送方續(xù)收到接收方的確定才可繼續(xù)發(fā)送
-
滑動窗口協(xié)議
-
后退N幀 GBN
- 發(fā)送窗口>1蛋叼，接收窗口=1 焊傅，發(fā)送窗口滿足1<=W<=2^n-1。 一般采用累積確認(rèn)
-
選擇重傳 SR
- 發(fā)送窗口>1狈涮，接收窗口>1, 一般發(fā)送窗口等于接收窗口 且滿足 兩者和<=2^n 單個滿足W<=2^(n-1)狐胎。
-
信道利用率=一個發(fā)送周期內(nèi)發(fā)送的比特/數(shù)據(jù)傳輸率/發(fā)送周期
信道吞吐率=信道利用率*發(fā)送方的發(fā)送速率
介質(zhì)訪問控制
隔離來著同一信道上的其他結(jié)點發(fā)的信號，協(xié)調(diào)活動節(jié)點的傳輸
常見方法 信道劃分介質(zhì)訪問控制歌馍，隨機訪問介質(zhì)訪問控制握巢，輪詢訪問介質(zhì)控制，前者靜態(tài)劃分松却，后兩者動態(tài)劃分信道
介質(zhì)訪問控制層MCA層镜粤，決定信道分配的協(xié)議
-
信道劃分介質(zhì)訪問控制
-
頻分多路復(fù)用FDM
- 分割成若干個子信道
-
時分多路復(fù)用TDM
- 按時間分成若干個時間片，輪流分配
- 利用率不搞高玻褪，統(tǒng)計時分多路復(fù)用STDM，按需動態(tài)分配時隙
-
波分多路復(fù)用WDM
- 光的頻分多路復(fù)用公荧，一根光纖中傳輸多種不同波長(頻率)的光信號
-
碼分多路復(fù)用CDM
- 既共享空間又共享時間带射，利用率高，抗干擾強循狰，保密性強窟社，語音質(zhì)量好。
-
碼分多址CDMA绪钥，CDM的一種方式
- 每比特時間被分成M個更短的時間槽（chip）通常64或128個芯片灿里。發(fā)送1時發(fā)送芯片序列，0時反碼程腹，各個站點序列正交匣吊，自己內(nèi)積為1
-
-
隨機訪問介質(zhì)控制，又稱爭議型協(xié)議
既不共享空間也不共享時間，實際上就是將廣播信道轉(zhuǎn)化為點對點信道
-
純ALOHA 協(xié)議
- 不進行任何檢測直接發(fā)送數(shù)據(jù)色鸳，發(fā)生碰撞等待隨機時間社痛，再重傳，吞吐量低
-
時隙ALOHA協(xié)議
- 只在每個時隙開始時發(fā)送幀命雀，吞吐量比純ALOHA大了一倍
-
CSMA協(xié)議
-
1-堅持CSMA
- 監(jiān)聽到信道忙后蒜哀，繼續(xù)堅持監(jiān)聽，直到信道空閑吏砂，直接發(fā)送數(shù)據(jù)
-
非堅持CSMA
- 監(jiān)聽到信道忙后撵儿，放棄監(jiān)聽，等待隨機時間再重新監(jiān)聽
-
p-堅持CSMA
- 監(jiān)聽到忙狐血，等下個時隙再監(jiān)聽淀歇，空閑后以P概率發(fā)送數(shù)據(jù)
-
-
CSMA/CD協(xié)議
- 適用于總線型網(wǎng)絡(luò)或半雙工網(wǎng)絡(luò)，不可能支持全雙工
- 先聽后發(fā)氛雪，邊聽邊發(fā)房匆，沖突停發(fā)，隨機重發(fā)（碰撞檢測就是檢測信道上的電壓變化报亩，判斷其他站點是否在發(fā)送）
- 總線傳輸時延影響大浴鸿，傳輸時延至少大于兩倍傳播時延。以太網(wǎng)規(guī)定51.2微秒為爭用期弦追，10Mb/s以太網(wǎng)爭用期可發(fā)送64B岳链，不足要補夠64B
- 采用二進制指數(shù)退避算法劲件，k=min{重傳次數(shù)，10}苗分，從【0牵辣，1，...2^k-1】中取一個數(shù)作為退避時間择浊，16次仍不成功，拋棄此幀
-
CSMA/CA協(xié)議
適用于無線局域網(wǎng)逾条，碰撞避免：盡量減少避免的概率琢岩，而不是完全避免
-
三個機制實現(xiàn)碰撞避免
-
預(yù)約信道
- 讓其他站點不發(fā)送數(shù)據(jù)
ACK幀
-
RTS/CTS幀
- 解決隱蔽站問題
-
-
CSMD/CA和CA的區(qū)別
- CD可檢測沖突，但無法避免师脂，用于總線型以太網(wǎng)担孔，檢測電壓的變化江锨，CA不能檢測沖突，用于無線局域網(wǎng)802.11a/b/g/n攒磨，采用能量檢測泳桦，載波檢測，和能量載波混合檢測來檢測信道空閑
-
輪詢訪問介質(zhì)訪問控制
-
令牌傳遞協(xié)議
- 以循環(huán)的方式輪詢每個結(jié)點娩缰，再決定信道分配
- 主要使用再令牌環(huán)局域網(wǎng)灸撰，令牌是一組特殊的比特組合而成的幀。不會發(fā)生沖突拼坎。即不共享時間也不共享空間
-
局域網(wǎng)
特性主要由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)浮毯，傳輸介質(zhì)和介質(zhì)訪問控制方式（最重要）決定
可使用雙絞線，銅纜和光纖等傳輸介質(zhì)泰鸡，雙肩先為主流
-
三種特殊局域網(wǎng)拓?fù)鋵崿F(xiàn)
-
以太網(wǎng)
- 邏輯結(jié)構(gòu) 總線型 物理星型
-
令牌環(huán)
- 邏輯結(jié)構(gòu) 環(huán)形 物理星型
-
FDDI 光纖分布數(shù)字接口
- 邏輯結(jié)構(gòu) 環(huán)形 物理 雙環(huán)
-
-
IEEE802 標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)鏈路層分為 邏輯鏈路控制LLC子層和媒體介入控制MAC子層
-
MAC子層
- 組幀债蓝，拆卸幀，比特傳輸差錯檢測盛龄，透明傳輸
-
LLC子層
- 提供無確定無連接饰迹，面向連接，帶確定無連接余舶，高速傳送
-
-
以太網(wǎng)
以太網(wǎng)采用無連接工作方式，不對數(shù)據(jù)幀編號赠制，無需確認(rèn)钟些，盡最大努力交付政恍，提供的是不可靠服務(wù)
常用四種傳輸介質(zhì)：粗纜篙耗，細(xì)纜铣焊，雙絞線曲伊，光纖
-
10BASE5
- 基帶同軸電纜（粗纜)，曼徹斯特編碼邑狸，總線型，最大段長500m 結(jié)點數(shù)目100
-
10BASE2
- 細(xì)纜硅堆，曼徹斯特編碼渐逃，總線型茄菊，200，30
-
10BASE-T
- 雙絞線畜普，曼徹斯特編碼吃挑，星型舶衬，100，2
-
10BASE-FL
- 光纖虽画，曼徹斯特編碼码撰，點對點脖岛，2000陨溅，2
通過網(wǎng)絡(luò)適配器/網(wǎng)絡(luò)接口卡與外界局域網(wǎng)連接门扇。網(wǎng)卡上裝有處理器和存儲器悯嗓。
-
以太網(wǎng)的MAC幀，MAC地址6字節(jié)
- 前導(dǎo)碼8字節(jié)合武，前7字節(jié)為前同步碼稼跳，最后幀開始定界符汤善，不需要幀結(jié)束符。目的地址+源地址+類型+IP數(shù)據(jù)報+FCS 6+6+2+(46-1500)+4字節(jié)
- FCS 采用32為CRC檢測 數(shù)據(jù)在旱，目的桶蝎，源地址和類型字段 不檢測前導(dǎo)碼
-
高速以太網(wǎng)
-
100BASE-T，吉比特以太網(wǎng)
- 支持全雙工和半雙工胜茧，但在CSMA/CD上半雙工
-
10吉比特以太網(wǎng)
- 不在使用銅線竹揍，而用光纖芬位，只工作在全雙工
-
-
IEEE 802.11
-
無線局域網(wǎng)分為兩大類
-
有固定基礎(chǔ)設(shè)施
- 最小固件是基本服務(wù)集，包含一個基站和若干移動站被饿，本站內(nèi)可直接通信狭握，和其他站需要通過基站（AP）作用和網(wǎng)橋類似
-
無固定基礎(chǔ)設(shè)施
- 各點地位平等，中間結(jié)點都作為轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點
-
-
-
令牌環(huán)網(wǎng)
- 數(shù)據(jù)幀沿環(huán)路傳輸恃疯，接收到自己發(fā)送的幀就不再轉(zhuǎn)發(fā)今妄，源結(jié)點傳輸完畢后重新生成令牌
廣域網(wǎng)
- 覆蓋范圍很廣的長距離網(wǎng)絡(luò)盾鳞，點到點
協(xié)議
-
PPP
-
在SLIP基礎(chǔ)上發(fā)展而來， 使用串行線路通信的面向字節(jié)攒砖，只支持全雙工的協(xié)議吹艇。主要用來撥號或?qū)＞€方式建立點對點連接發(fā)送數(shù)據(jù)。
-
鏈路控制協(xié)議 LCP
- 擴展鏈路控制協(xié)議格侯，建立财著，配置，測試和管理數(shù)據(jù)鏈路
-
網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 NCP
- 允許采用多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議伟姐，每個不同的協(xié)議都要用一個NCP配置
點對點的愤兵，不是總線型，無需采用CSMA/CD钻哩，提供差錯檢測但不提供糾錯功能，不可靠
-
-
-
HDLC
-
面向比特双藕，全雙工
-
站
-
主站
- 控制鏈路操作，發(fā)出命令幀
-
從站
- 受控于主站嘶摊，發(fā)出相應(yīng)幀
復(fù)合站
-
-
有兩種基本配置
-
非平衡配置
- 一個主站控制整個鏈路
-
平衡配置
- 鏈路兩端都是復(fù)合站叶堆，平等發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸
-
-
三種數(shù)據(jù)操作方式
-
正常響應(yīng)方式
- 非平衡，從站只有接收到主站的許可后才可進行相應(yīng)
-
異步平衡方式
- 復(fù)合站可互相進行數(shù)據(jù)傳輸
-
異步相應(yīng)方式
- 非平衡忘渔，從站可直接向主站發(fā)送數(shù)據(jù)
-
-
HDLC幀由標(biāo)志畦粮，地址预麸，控制师崎，信息和FCS字段構(gòu)成
信息幀
-
監(jiān)督幀
- 流量和差錯控制
-
無編號幀
- 鏈路的確認(rèn)齐蔽，請求重發(fā)诱渤，暫停發(fā)送
-
-
-
PPP和HDLC差別
- PPP面向字節(jié)勺美，HDLC面向比特，PPP幀比HDLC多2字節(jié)協(xié)議字段祝闻。PPP不使用序號和確定機制华蜒，而HDLC使用編號和確認(rèn)叭喜，提供可靠傳輸
數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備（實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的功能）
-
網(wǎng)橋
可隔離碰撞域，具有尋址和路徑選擇功能
-
透明網(wǎng)橋
- 使用生成樹算法启绰，記錄幀的源地址和進入端口建立轉(zhuǎn)發(fā)表委可。選擇的不是最佳路由
-
源路由網(wǎng)橋
- 選擇的是最佳路由拾酝，由發(fā)送站負(fù)責(zé)路由選擇蒿囤，發(fā)送 Discover幀探測
-
交換機
多端口網(wǎng)橋，一般工作在全雙工脸侥，使用VLAN剋隔離沖突域和廣播域
-
直通式
- 只檢測幀的目的地址
-
存儲轉(zhuǎn)發(fā)式
- 丟棄錯幀睁枕，可靠性高，但延遲大
交換機一般直接于局域網(wǎng)主機相連跳仿，而網(wǎng)橋連接局域網(wǎng)塔嬉，交換機允許多對計算機同時通信谨究，而網(wǎng)橋只只允許每個網(wǎng)段的計算機同時，網(wǎng)橋存儲轉(zhuǎn)發(fā)鸯屿，交換機直通寄摆，存儲轉(zhuǎn)發(fā)
網(wǎng)絡(luò)層
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)
路由與轉(zhuǎn)發(fā)
路由選擇
-
分組轉(zhuǎn)發(fā)
- 根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表將IP數(shù)據(jù)包從合適的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去
- 轉(zhuǎn)發(fā)表由路由表得出桑阶，路由表由路由選擇算法得出
擁塞控制
擁塞：由過量分組引起網(wǎng)絡(luò)性能下降
與流量控制的區(qū)別：這是個全局性的過程蚣录，所及網(wǎng)絡(luò)中的所有主機，路由器蕉饼。而流量控制是點對點的
-
方法
-
開環(huán)控制
- 靜態(tài)預(yù)防方法擎椰，啟動后不再修改
-
閉環(huán)控制
- 動態(tài)方法，基于反饋環(huán)路
-
路由算法
-
靜態(tài)路由
- 由網(wǎng)絡(luò)管理員手動配置路由信息
-
動態(tài)路由
路由器彼此交換信息瓤的，根據(jù)算法優(yōu)化得出路由信息
-
距離-向量路由算法
定期向相鄰結(jié)點傳送整個路由選擇表（包括每條路徑的目的地，路徑的代價）
-
RIP
- 用跳數(shù)作為距離的度量
-
鏈路狀態(tài)路由算法
- 定期泛洪法向所有路由器發(fā)送信息
- OSPF
-
層次路由
-
內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP
- 自治系統(tǒng)內(nèi)使用 RIP稽坤，OSPF
-
外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP
- 自治系統(tǒng)之間 BGP
-
IPv4
由首部和數(shù)據(jù)組成，首部固定長度為20B杖玲，總長度單位1B 首部長度4B 片偏移8B 協(xié)議字段6表示TCP 17表示UDP
-
IPv4地址
-
A類
-
1-126
- 子主題 1
-
-
B類
- 128.1-191.255
-
C類
- 192.1-223.255
-
D類
-
224.1-239.255
- 多播地址
-
-
E類
- 240 保留今后使用
主機號全0表示網(wǎng)絡(luò)本身摆马，全1表示廣播地址 （受直接廣播地址） IP地址全1為受限廣播地址。IP全0表示本網(wǎng)絡(luò)上的本主機蕉毯，127.0.0.0 環(huán)路自檢地址
-
-
網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT
-
私有IP地址只用于LAN缤谎，路由器不轉(zhuǎn)發(fā)
- 10.*
- 172.16.-172.32.
- 192.168.0.-192.168.255.
-
-
子網(wǎng)劃分
- 從主機號借用若干比特坷澡，不改變原來網(wǎng)絡(luò)號
- 子網(wǎng)掩碼
-
無分類編址CIDR
- 實現(xiàn)超網(wǎng)的一種IP地址劃分方法
- 路由聚合
- 最長前綴匹配（最佳匹配）
-
ARP協(xié)議
- IP地址到MAC地址的映射，工作在網(wǎng)絡(luò)層
- 用MAC地址全1的幀 發(fā)送廣播ARP請求分組馅扣，而相應(yīng)分組是單播
-
DHCP
- 基于UDP的應(yīng)用層協(xié)議拗军， 獲取IP地址
- Discover发侵，Offer刃鳄，Request，ACK
-
ICMP
報告差錯和異常
-
ICMP差錯報文
-
終點不可達(dá)
- 主機/路由器不能交付數(shù)據(jù)
-
源點抑制
- 擁塞
參數(shù)問題
時間超過
重定向
-
-
ICMP詢問報文
- 回送請求和回答報文
- 時間戳請求和回答報文
- 時間戳請求
- 掩碼請求
-
不發(fā)送ICMP
- 對ICMP報文出錯
- 第一個分片的數(shù)據(jù)報文后續(xù)報文
- 組播地址
- 特殊地址 如127.0.0.0 0.0.0.0
-
應(yīng)用
- PING 使用了ICMP回送請求和回答報文
- traceroute ICMP時間超過報文
DF=1 長度超過MTU時愉烙，丟棄分組齿梁，且發(fā)送ICMP差錯報文
IPv6
采用CIDR 和NAT 128位 勺择，在傳輸路徑中不能分片省核，首部長度是8B的整數(shù)倍邻储，IPv4是4B
首部長度固定吨娜，提供Qos保障宦赠，沒有校驗和字段
-
表示法
- 雙冒號省略0勾扭，只能出現(xiàn)一次
-
IPV4向IPv6過渡方法
- 雙協(xié)議棧
- 隧道技術(shù)
路由協(xié)議
自治系統(tǒng)
-
域內(nèi)路由
-
IGP
-
RIP (應(yīng)用層協(xié)議，在傳輸層使用UDP協(xié)議)
- 優(yōu)先選擇跳數(shù)少的路徑身辨，16為不可達(dá)
-
OSPF（網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議煌珊，使用IP數(shù)據(jù)包傳送 協(xié)議字段89）
只發(fā)送與自己相鄰的所有路由器鏈路狀（部分信息）萧落，而RIP發(fā)送整個轉(zhuǎn)發(fā)表
-
分組類型
-
問候分組
- 檢測可達(dá)性
-
數(shù)據(jù)庫描述分組
- 摘要信息
-
鏈路狀態(tài)請求分組
- 請求發(fā)送詳細(xì)信息
鏈路狀態(tài)更新分組
鏈路狀態(tài)確定分組
-
-
-
-
域間路由
-
EGP
-
EGP-4
尋找能到到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路由（并非最佳）
建立TCP連接與其他自治系統(tǒng)發(fā)言人交換 整個路徑序列
-
四種報文
打開
更新
闭裔活
-
通知
- 發(fā)送檢測到的差錯
-
-
IP組播
應(yīng)用于UDP兴革，需要路由器支持
使用IGMP協(xié)議將主機加入組播組
組播地址224.-239.
只能用于目的地址杂曲，不可靠擎勘，不產(chǎn)生ICMP
-
組播類型
因特網(wǎng)組播
-
局域網(wǎng)硬件組播
- 硬件組播地址01-00-5E+后23位組播IP地址
移動IP
- 移動結(jié)點
- 本地代理（歸屬代理）
- 外部代理
網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備
-
路由器
- 直接交付
- 間接交付
- 路由表用軟件執(zhí)行煤裙，轉(zhuǎn)發(fā)表軟硬都可
默認(rèn)路由 目的地址和子網(wǎng)掩碼都是全零
傳輸層
功能
- 為運行在不同主機上的進程之間（端到端）提供了邏輯通信（網(wǎng)絡(luò)層提供的是主機間的邏輯通信）
- 復(fù)用和分用
- 差錯檢測硼砰，首部和數(shù)據(jù)部分（網(wǎng)絡(luò)層只檢測IP數(shù)據(jù)報首部）
- TCP和UDP
端口
軟件端口题翰，區(qū)別于硬件端口
-
端口號
16bit 0-65535
-
服務(wù)器端口
-
熟知端口號(0-1023)
- FTP 21
- Telnet 23
- SMTP 25
- DNS 53
- TFTP 69
- SNMP 161
登記端口號(1024-49151)
-
客戶端端口（49152-65535）
-
套接字
- IP地址:端口號
面向連接的TCP
-
向上提供一條全雙工的可靠信道
- 適用對可靠性需求高的場合，F(xiàn)TP, HTTP, TELNET
只能是點對點的沼填，面向字節(jié)流
-
首部
最短為固定的20B
端端口坞笙，目的端口，序號版述，確定號
-
數(shù)據(jù)偏移
- 首部長度晚伙，4B為單位
URG
ACK
PSH
RST
SYN
窗口字段
檢驗和
緊急指針
-
連接管理
-
連接建立
- SYN=1, seq=x
- SYN=1, seq=y, ack=x+1, ACK=1
- ACK=1, seq=x+1, ack=y+1
數(shù)據(jù)傳送
-
連接釋放
- FIN=1, seq=u
- ACK=1, seq=v, ack=u+1
- 服務(wù)器仍可繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)
- FIN=1, seq=w, ack=u+1
- ACK=1, seq=u+1, ack=w+1 (客戶端等待2ML后關(guān)閉連接)
-
-
可靠傳輸實現(xiàn)
檢驗
-
序號
- 建立在字節(jié)流之上
-
確認(rèn)
- 默認(rèn)使用累計確認(rèn)
-
重傳機制
- 超時和冗余ACK（連續(xù)發(fā)送三個ACK, 快重傳）
- 新RTTs=（1-a）舊RTTs+a新RTT
- RTO=RTTs+4RTTd
- RTTd=(1-b)舊RTTd+b|RTTs-新RTT|
-
TCP流量控制
- 基于滑動窗口協(xié)議的流量控制
- 接收窗口 rwnd
- 擁塞窗口 cwnd
- 發(fā)送窗口=min{rwnd, cwnd}
-
TCP擁塞控制
-
慢開始
- 初始 cwnd=MSS，每次加倍午磁，達(dá)到ssthresh 改用擁塞避免
- 滿開始門限ssthresh 網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時/2
-
擁塞避免
- cwnd 每次+1
-
快重傳
- 直接重傳對方未收到的報文段
-
快恢復(fù)
- 連續(xù)收到三個冗余ACK后，ssthresh =ssthresh /2 將cwnd設(shè)為ssthresh的值 進行擁塞避免
-
無連接的UDP
不可靠邏輯信道
沒有流量控制登颓，只有兩個基本的功能：復(fù)用和分用挺据，差錯檢測
無需建立連接暇检，首部開銷小8B块仆，TCP20B
常用于一次性傳輸比較少量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如DNS和SNMP
-
組成
-
UDP首部
- 8字節(jié)科汗，四個字段头滔，源端口坤检，目的端口，UDP長度箭跳，檢驗和
數(shù)據(jù)
-
-
UDP檢驗
- 增加12B的偽首部
應(yīng)用層
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型
-
C/S
- 地位不平等
-
P2P
- 地位平等
DNS系統(tǒng)
使用UDP 53端口
-
分為三部分
層次域名空間
-
域名服務(wù)器
根域名服務(wù)器
頂級域名服務(wù)器
-
授權(quán)域名服務(wù)器
- 每個主機必須在這登記
本地域名服務(wù)器
解析器
-
域名解析
-
遞歸查詢
- 主機向本地域名服務(wù)器
-
遞歸查詢和迭代查詢
- 本地域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器
-
文件傳輸協(xié)議FTP
使用TCP可靠傳輸
一個主進程接收新請求拯刁，若干個從屬進程
-
控制連接 21
- 控制信息以7位ASCII格式傳輸
數(shù)據(jù)連接 20
電子郵件
異步通信方式
-
三個主要組成構(gòu)件
用戶代理
郵件服務(wù)器
-
電子郵件協(xié)議
- SMTP
- POP3或IMAP
-
郵件格式
- 首部
- 主題
-
MIME
- 由于SMTP只能傳送ASCII碼，MIME定義了傳送非ASCII碼的編碼規(guī)則
-
SMTP
-
連接建立
- 25端口進行TCP連接
-
郵件傳送
- C: MAIL FROM <>
- S: 250 OK
- C: RCPT TO:
- S: 250 OK or 550 No such user here
- C: DATA
- S: 354
-
連接釋放
- QUIT命令 S:221
-
-
POP3
- 拉取郵件
IMAP 網(wǎng)際報文存取協(xié)議
-
基于WWW的電子郵件亿驾，使用的是HTTP
- Hotmail
- Gmail
萬維網(wǎng)WWW
統(tǒng)一資源定位符 URL
-
超文本傳輸協(xié)議 HTTP
HTTP協(xié)議本身是無連接的儡蔓，即可使用非持久連接喂江，也可使用持久連接（HTTP/1.1)
-
持久連接
-
流水線
- HTTP/1.1默認(rèn)
-
非流水線
- 必須等待確認(rèn)
-
-
報文結(jié)構(gòu)
- 請求報文
- 相應(yīng)報文
超文本標(biāo)記語言 HTML
XMind: ZEN - Trial Version
